Brevet FR2801934A1 — publié le 20010608

Etat de la technique L'invention concerne un procédé de détermination de la pression d'admission d'un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule automobile, dans lequel de l'air est aspiré par l'intermédiaire d'un élément de filtre et d'un clapet d'étranglement, dans lequel on détermine à partir d'un certain débit massique passant par le clapet d'étranglement une pression ambiante, et dans lequel des grandeurs de fonc tionnement du moteur à combustion interne sont influencées en fonction de la pression ambiante. L'invention concerne égale ment un moteur à combustion interne correspondant et un appa reil de commande pour un moteur à combustion interne. on connaît un procédé de ce type ainsi qu'un mo teur à combustion interne de ce type et un appareil de com mande de ce type par le document DE 43 22 281 Al. Dans ce document il est prévu un détecteur de dé- bit massique à film chaud dans le tuyau d'admission du moteur à combustion interne, détecteur avec lequel on produit un si gnal principal de charge a partir du débit massique mesure au niveau du clapet d'étranglement. A partir de la position du clapet d'étranglement disposé également dans le tuyau d'ad mission ainsi que de la vitesse de rotation du moteur à com bustion interne, on détermine un signal de charge auxiliaire. On fait l'intégration de la différence entre le signal de charge principal et le signal de charge auxiliaire et il en résulte un facteur qui correspond à la pression ambiante ac tuelle. Avec ce facteur on effectue ce qu'on appelle une cor rection d'altitude des différentes grandeurs de fonctionnement du moteur à combustion interne, par exemple de la masse d'air aspirée. Il est connu également de convertir ce facteur en prenant en considération la pression normale de 1013 hPa en pression avant le clapet d'étranglement. Dans ce cas on sous- entend que la pression avant le clapet d'étranglement corres pond à la pression ambiante. Avant le clapet d'étranglement on fait passer l'air aspiré à travers un élément de filtre. En particulier dans le cas d'un grand débit d'air il se produit sur l'élé- ment de filtre une chute de pression, qui n'est plus négli geable. Ceci a pour conséquence que la pression avant le cla pet d'étranglement ne correspond plus exactement à la pression ambiante. Une détermination exacte de la pression avant le clapet d'étranglement n'est de cette façon pas pos sible. Objet et avantages de l'invention L'invention a pour objet de fournir un procédé du type mentionné au début, dans lequel la pression est détermi née exactement avant le clapet d'étranglement. on résout ce problème selon l'invention, dans le cas d'un procédé du type mentionné au début, grâce au fait que l'on détermine à partir du débit massique qui passe par le clapet d'étranglement une chute de pression sur l'élément de filtre, et que l'on prend en considération cette chute de pression lors de la détermination d'une pression avant le clapet d'étranglement. On résout en conséquence le problème par un moteur à combustion interne et un appareil de commande correspondant au procédé mentionné au début. En prenant en considération la chute de pression sur l'élément de filtre il est possible de calculer exacte ment la pression avant le clapet d'étranglement. On peut de cette façon faire la différence entre la pression ambiante et la pression avant le clapet d'étranglement. On évacue de cette façon des imprécisions ou même des erreurs dues à une simple conversion de ces deux grandeurs. on peut prendre de cette manière exactement en considération la façon dont la commande et/ou la régulation du moteur à combustion interne dépend de la pression ambiante et/ou de la pression avant le clapet d'étranglement. Ceci fournit par exemple une précision accrue, lors du dosage du carburant au moment du démarrage du moteur à combustion in terne. Egalement il est possible grâce à l'invention d'avoir de meilleures adaptations aux changements d'altitude au- dessus du zéro normal (NN), qu'un moteur à combustion interne traverse, par exemple quand le véhicule franchit un col. Selon un développement avantageux de l'invention, on convertit le débit massique qui passe par le clapet d'étranglement au moyen d'une courbe caractéristique en une chute de pression sur l'élément de filtre. Ceci constitue une prise en considération particulièrement simple mais néanmoins efficace et précise de la chute de pression sur l'élément de filtre. Selon une première configuration avantageuse de l'invention, on détermine un facteur de correction pour la pression avant le clapet d'étranglement, on convertit la chute de pression en un facteur pour la chute de pression, on fait l'intégration de la somme du facteur de correction et du facteur, on soustrait du résultat le facteur pour la chute de pression, et on utilise la différence comme facteur pour la pression avant le clapet d'étranglement. Dans ce cas il est approprié d'utiliser la somme intégrée du facteur de correc tion pour la pression avant le clapet d'étranglement, et du facteur pour la chute de pression comme facteur pour la pres sion ambiante. Selon une seconde configuration avantageuse de l'invention, on détermine une pression avant le clapet d'étranglement, on retarde la somme de la pression avant le clapet d'étranglement et de la chute de pression, on sous trait du résultat la chute de pression et on utilise la dif férence comme pression avant le clapet d'étranglement. Dans ce cas il est approprié d'utiliser la somme retardée de la pression avant le clapet d'étranglement et de la chute de pression comme pression ambiante. En prenant en plus en considération la chute de pression qui dépend du débit massique s'écoulant par l'élé- ment de filtre avant l'intégration ou le retardement, et grâce à la soustraction de cette chute de pression après l'intégration ou le retardement, on reproduit de façon réa liste la pression avant le clapet d'étranglement. Ce faisant, on peut disposer de la pression ambiante directement après l'intégration ou le retardement. Il est particulièrement important de réaliser le procédé selon l'invention sous la forme d'un élément de com mande, qui est prévu pour un appareil de commande d'un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule automo- bile. Dans ce cas on met en mémoire un programme sur l'élé- ment de commande, qui peut se dérouler sur un appareil de calcul, en particulier sur un microprocesseur et qui est ap proprié pour la réalisation du procédé selon l'invention. Dans ce cas on réalise donc l'invention par un programme mis en mémoire sur l'élément de commande, de telle sorte que cet élément de commande pourvu du programme constitue l'invention de la même manière que le procédé, pour la réalisation duquel le programme est approprié. Comme élément de commande on peut utiliser un moyen électrique de mise en mémoire, par exemple une mémoire flash ou une mémoire morte (ROM). D'autres particularités, possibilités d'applica tion et avantages de l'invention vont ressortir de la des cription qui va suivre des exemples de réalisation de l'invention, qui sont représentés sur les figures des des sins. Ce faisant toutes les particularités décrites ou repré sentées constituent en soi ou sous la forme de n'importe quelle combinaison l'objet de l'invention, indépendamment de leur résumé dans les revendications ou de leur rapport, ainsi qu' indépendamment de leur formulation ou de leur représenta tion dans la description ou sur les dessins. Exemples de réalisation de l'invention. # La figure 1 montre un schéma par bloc d'un premier exemple de réalisation d'un procédé selon l'invention, et # la figure 2 montre un schéma par bloc d'un deuxième exem ple de réalisation d'un procédé selon l'invention. Dans le cas d'un moteur à combustion interne en particulier pour un véhicule automobile, on aspire de l'air dans une chambre de combustion par l'intermédiaire d'un tuyau d'admission. Dans le sens de l'écoulement de l'air, le tuyau d'admission contient un élément de filtre et un clapet d'étranglement qui peut pivoter. On amène également à la chambre de combustion du carburant au moyen d'un injecteur associé au tuyau d'admission ou à la chambre de combustion. Le mélange d'air et de carburant est enflammé par une bougie d'allumage et brûle dans la chambre de combustion. Le dosage du carburant est calculé par un appa reil de commande, entre autres en fonction d'un débit massi- que ml s'écoulant par le clapet d'étranglement. Ce débit mas sique ml peut par exemple être mesuré par un détecteur de dé- bit massique à film chaud, détecteur disposé dans le tuyau d'admission avant le clapet d'étranglement. Le dosage du carburant dépend en outre de la pression actuelle avant le clapet d'étranglement et de la pression ambiante actuelle. Du fait de l'élément de filtre qui est disposé dans le sens de l'écoulement avant le clapet d'étranglement la pression ambiante peut s'écarter de la pression avant le clapet d'étranglement. La pression ambiante est par exemple nécessaire pour prendre en considération l'altitude au-dessus de NN (zé ro normal) à laquelle se trouve actuellement le moteur à com bustion interne, lors du calcul du carburant à injecter. La pression avant le clapet d'étranglement est utilisée par exemple pour calculer le remplissage de la chambre de combus tion dont le carburant à injecter est également fonction. Sur la figure 1 on a représenté un premier exem ple de réalisation avec lequel on peut déterminer la pression avant le clapet d'étranglement et la pression ambiante. Ce débit massique ml est rapporté à une courbe caractéristique 10. La courbe caractéristique 10 convertit le débit massique ml en une chute de pression pab, qui se pro duit sur l'élément de filtre existant dans le tuyau d'admis sion. La sortie de la courbe caractéristique 10 constitue de cette façon la chute de pression pab sur l'élément de filtre. La chute de pression pab est convertie, en pre nant en considération la pression normale de 1013 hPa, en un facteur fpab pour la chute de pression sur l'élément de fil tre. Ceci a lieu au moyen des blocs 11 à la figure 1. A partir d'une position angulaire du clapet d'étranglement et d'une vitesse de rotation du moteur à com bustion interne, on calcule un facteur de correction fkdkms pour la position du clapet d'étranglement. On soustrait la valeur 1,0 de ce facteur de correction fkdkms par un bloc 12. Le résultat constitue un facteur de correction fkpvdk pour la pression avant le clapet d'étranglement. Ce facteur de correction fkpvdk est additionné par un bloc 13 au facteur fab pour la chute de pression. De cette façon on prend en considération la chute de pression de l'élément de filtre. Le résultat est intégré par un intégra teur 14. De cette façon on forme à partir du facteur de cor rection un facteur fpumms pour la pression ambiante qui est disponible à la sortie de l'intégrateur 14. On soustrait de ce facteur fpumms pour la pres sion ambiante dans un bloc 15 le facteur fab pour la chute de pression. De cela il ressort alors un facteur fpvdkms pour la pression avant le clapet d'étranglement. Au total on dispose du facteur fpumms pour la pression ambiante et du facteur fpvdkms pour la pression avant le clapet d'étranglement. Les deux facteurs sont en particulier formés de façon différente en ce qui concerne l'influence de la chute de pression due à l'élément de fil tre. A partir de ces facteurs on peut sans problèmes, dans la mesure où cela est nécessaire, tirer une conclusion quant aux pressions correspondantes. Sur la figure 2 on a représenté un deuxième exem ple de réalisation, avec lequel on peut déterminer la pres sion avant le clapet d'étranglement et la pression ambiante. Au moyen d'une courbe caractéristique 20 on dé- termine à partir du débit massique ml qui passe sur le clapet d'étranglement la chute de pression pab sur l'élément de fil tre. La courbe caractéristique 20 de la figure 2 correspond dans ce cas à la courbe caractéristique 10 de la figure 1. A partir d'un détecteur de pression, disposé dans le tuyau d'admission après le clapet d'étranglement on mesure une pression d'admission psds. Cette pression d'admission psds est convertie par un bloc 21 en une pression pvdk avant le clapet d'étranglement. Pour cela le bloc 21 est sollicité par un rapport pspvdk, qui correspond au quotient de la pres sion d'admission par rapport à la pression avant le clapet d'étranglement. La pression pvdk avant le clapet d'étranglement et la chute de pression pab sont additionnées par un bloc 22. Le résultat est retardé par un filtre passe-bas 23. Le signal de pression qui se trouve à la sortie du filtre passe-bas 23 correspond à une pression ambiante pumds. La chute de pression pab est soustraite dans un bloc 26 de la pression ambiante pumds. Comme résultat on a une pression pvdkds avant le clapet d'étranglement. Au total on dispose de cette façon de la pression ambiante pumds et de la pression pvdkds avant le clapet d'étranglement. Les deux pressions sont formées de façon dif férente en particulier en ce qui concerne l'influence de la chute de pression due à l'élément de filtre. A partir de ces deux pressions, on peut sans problèmes, dans la mesure oÙ ce la est nécessaire, tirer une conclusion en ce qui concerne les facteurs correspondants. R E V E N D I C A T 1 0 N S 10) Procédé de détermination de la pression d'admission d'un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule au tomobile, dans lequel de l'air est aspiré par l'intermédiaire d'un élément de filtre et d'un clapet d'étranglement, dans lequel on détermine à partir d'un certain débit massique (mi) d'air passant par le clapet d'étranglement une pression am biante, et dans lequel des grandeurs de fonctionnement du mo teur à combustion interne sont influencées en fonction de la pression ambiante, caractérisé en ce qu' # on détermine à partir du débit massique (mi) par le clapet d'étranglement une chute de pression (pab) sur l'élément de filtre, et # on prend en considération cette chute de pression (pab) lors de la détermination d'une pression (fpvdkms, pvdkds) avant le clapet d'étranglement. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit massique (ml) par le clapet d'étranglement est con verti par une courbe caractéristique (10, 20) en une chute de pression sur l'élément de filtre. 30) Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu' # on détermine un facteur de correction (fkpvdk) pour la pression avant le clapet d'étranglement, # la chute de pression (pab) est convertie en un facteur (fpab) pour la chute de pression, # on fait l'intégration de la somme du facteur de correction (fkpvdk) et du facteur (fpab), # on soustrait du résultat le facteur (fpab) pour la chute de pression, et # on utilise la différence comme facteur (fpvdkms) pour la pression avant le clapet d'étranglement. 40) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on utilise la somme intégrée du facteur de correction (fkpvdk) pour la pression avant le clapet d'étranglement, et du facteur (fpab) pour la chute de pression comme facteur (fpumms) pour la pression ambiante. 50) Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu' on détermine une pression (pvdk) avant le clapet d'étrangle ment, # on retarde la somme de la pression (pvdk) avant le clapet d'étranglement et de la chute de pression (pab), # on soustrait du résultat la chute de pression (pab) et # on utilise la différence comme pression (pvdkds) avant le clapet d'étranglement. 60) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la somme retardée de la pression (pvdk) avant le clapet d'étranglement et de la chute de pression (pab) est utilisée comme pression ambiante (pumds). 70) Elément de commande, en particulier mémoire Flash, pour un appareil de commande d'un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule automobile, sur lequel on met en mémoire un programme, qui peut se dérouler sur un appareil de calcul, en particulier sur un microprocesseur, et qui est ap proprié à la réalisation d'un procédé selon l'une des reven dications 1 à 6. 80) Moteur à combustion interne, en particulier pour un véhi cule automobile, avec un tuyau d'admission dans lequel sont disposés un élément de filtre et un clapet d'étranglement, et avec un appareil de commande, grâce auquel on peut détermi ner, à partir du débit massique (mi) passant par le clapet d'étranglement une pression ambiante, et grâce auquel des grandeurs de fonctionnement du moteur à combustion interne peuvent être influencées en fonction de la pression ambiante, caractérisé en ce qu' # on peut déterminer par l'appareil de commande, à partir du débit massique (mi) passant par le clapet d'étranglement, une chute de pression (pab) sur l'élément de filtre, et # on peut faire prendre en considération par l'appareil de commande cette chute de pression (pab) lors de la détermi nation d'une pression (fpvdkms, fpvdkds) avant le clapet d'étranglement. 90) Appareil de commande pour un moteur à combustion interne, en particulier pour un véhicule automobile, dans lequel le moteur à combustion interne est pourvu d'un tuyau d'admis sion, dans lequel sont disposés un élément de filtre et un clapet d'étranglement, et dans lequel on peut déterminer grâce à l'appareil de commande à partir du débit massique (mi) par le clapet d'étranglement une pression ambiante et on peut influencer des grandeurs de fonctionnement du moteur à combustion interne en fonction de la pression ambiante, caractérisé en ce qu' # on peut déterminer grâce à l'appareil de commande à partir du débit massique (mi) par le clapet d'étranglement une chute de pression (pab) sur l'élément de filtre, et # on peut prendre en considération grâce à l'appareil de commande cette chute de pression (pab) lors de la détermi nation d'une pression (fpvdkms, fpvdkds) avant le clapet d'étranglement.