Brevet FR2805569A1 — publié le 20010831

La présente invention concerne un système de régulation du ralenti d'un moteur à essence de véhicule automobile. Dans le cadre général de la réduction de la consommation des mo teurs, notamment des moteurs à essence des véhicules automobiles, la ten dance est à l'optimisation du point de fonctionnement ralenti de ce moteur tant au point de vue de la valeur du régime de ralenti de la dégradation d'avance choisie. Dans un moteur à essence fonctionnant en mode homogène, les ac tions sont entreprises sur un actionneur d'air comprenant exemple un moteur pas à pas, un papillon motorisé, etc.. et sur un actionneur d'avance à l'allumage. Lorsqu'un consommateur d'énergie apparaît, régime du moteur chute et la régulation de ralenti compense ce prélèvement couple sur le mo teur en augmentant le couple fourni dû à l'air et le couple fourni dû à l'avance. Le but de l'invention est d'optimiser la commande des actionneurs d'air et d'avance dans un tel système de régulation de ralenti pour améliorer la résistance du moteur au prélèvement de couple et de puissance et donc de choi sir un point de fonctionnement de ralenti ayant une consommation spécifique la plus faible possible: A cet effet, l'invention a pour objet un système régulation du ralenti d'un moteur à essence de véhicule automobile, équipé actionneur d'air et d'un actionneur d'avance à l'allumage, caractérisé en ce comporte deux ré gulateurs de type RS montés en cascade, dont un premier régulateur reçoit en entrée, une information de régime moteur et une consigne prédéterminée de ré gime pour délivrer en sortie, une information de pilotage l'actionneur d'avance à l'allumage afin d'asservir le régime du moteur à la consigne et un second ré gulateur recevant en entrée, l'information de sortie du premier régulateur, et déli vrant en sortie, une information de pilotage de l'actionneur d'air afin d'asservir la sortie du premier régulateur à zéro. L'invention sera mieux comprise à la lecture la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 représente un schéma synoptique illustrant la structure géné rale d'un système de régulation selon l'invention ; - Fig.2 représente un schéma synoptique illustrant la structure d'un premier régulateur entrant dans la constitution d'un tel système ; et - Fig.3 représente un schéma synoptique illustrant la structure d'un second régulateur entrant dans la constitution d'un tel système. a en effet représenté sur la figure 1, un systeme de régulation de ralenti moteur à essence de véhicule automobile, équipé d'un actionneur d'air designé par la référence générale 1 et d'un actionneur d'avance à l'allumage designé par la référence générale 2, de façon classique. système est désigné par la référence générale 3 et comporte deux régulateurs type RS montés en cascade, désignés par références géné rales 4 5 sur cette figure 1. Le premier de ces régulateurs désigné par la réference générale 4, reçoit en entrée, une information de régime moteur et une consigne prédétermi née de régime pour délivrer en sortie une information de pilotage de l'actionneur d'avance à l'allumage 2 afin d'asservir le régime du moteur à consigne. second régulateur désigné par la référence generale 5 reçoit quant à lui en entrée l'information de sortie du premier régulateur délivre en sortie, une information de pilotage de l'actionneur d'air 1 afin d'asservir la sortie du pre mier régulateur à zéro. Ceci permet donc de dissocier les dynamiques regulateurs d'air et d'avance pour les rendre compatibles avec les dynamiques actionneurs res pectifs. plus, ce type de structure permet d'indexer actionneurs d'air et d'avance en couple, ce qui a pour effet de linéariser la structure et de la rendre indépendante des actionneurs. Cette régulation est donc opérée par deux régulateurs montés en cas cade dont le premier agit sur l'actionneur d'avance et dont rôle est d'asservir le régime moteur à la consigne de régime prédéterminée. Le second régulateur utilise quant à lui la sortie premier régulateur d'avance et en déduit une action sur l'actionneur d'air. Son rote est d'asservir la sortie du premier régulateur d'avance à zéro et agit comme une fonction de désaturation. Comme cela est indiqué précédemment, chaque régulateur présente une structure polynomiale de type RS. Le premier régulateur d'avance 4 est décrit sur la figure 2. La correction de couple est issue de deux branches, à savoir une branche qui reçoit la différence entre le régime du moteur et le régime con signe et branche S qui contient la mémoire du régulateur (correction couple sur l'avance précédente). L'opérateur zx est l'opérateur retard d'ordre x et est utilisé pour retar der le signal en entrée du bloc de x périodes d'échantillonnage. Les paramètres du régulateur R sont : [ RO,R1,R2..Rn ] et ceux de S sont: [ ,S2,.. Sn ] et dépendent du rapport de boîte. La saturation du régulateur dépend de même du rapport de boite. Cette structure générique permet de contrôler précisément com portement fréquentiel du régulateur. C'est ainsi que l'on peut obtenir non seulement une atténuation des modes basses fréquences, mais également éviter toute amplification fré quences parasites contenues dans la bande passante. Le régulateur ainsi défini possède de plus la capacité à traiter os cillations régime dues aux modes de transmission. Ainsi, l'action entre le régulateur de ralenti et le régulateur d'agrément de conduite devient une action coordonnée bien plus efficace que deux actions séparées. deuxième régulateur 5 est quant à lui décrit en regard de la figure 3. second régulateur reçoit la correction de couple du régulateur d'avance cherche à la ramener à zéro en compensant par la boucle d'air. régulateur est également composé de deux branches à savoir une branche reçoit la correction de couple avance et une branche S con tient la mémoire du régulateur (correction de couple sur la branche d'air). L'opérateur z' est l'opérateur retard d'ordre x et est utilisé pour retar der le signal en entrée du bloc de x périodes d'échantillonnage. paramètres du régulateur R dépendent également du rapport de boîte et température d'eau du moteur. saturation de ce régulateur dépend de même du rapport boîte. Cette structure générique a pour rôle d'asservir la correction couple avance à zero. Toute la dynamique de retour à zéro est alors définie par paramé- trage du régulateur d'air. Ceci a pour effet de ramener le régulateur sur le point de fonctionne ment nominal du moteur au ralenti. telle structure permet donc d'optimiser le point de fonctionnement du ralenti moteur en optimisant les commandes des actionneurs d'air et d'avance à l'allumage et rend la stratégie de commande indépendante du type d'actionneurs utilisés. REVENDICATION 4.- Système de régulation du ralenti d'un moteur à essence véhicule automobile, équipé d'un actionneur d'air (1) et d'un actionneur d'avance à l'allumage caractérisé en ce qu'il comporte deux régulateurs (4,5) type RS montés en cascade, dont un premier régulateur (4) reçoit en entrée une informa tion de régime moteur et une consigne prédéterminée de régime pour délivrer en sortie, une information de pilotage de l'actionneur (2) d'avance à l'allumage afin d'asservir regime du moteur à la consigne et un second régulateur (5) recevant en entrée, l'information de sortie du premier régulateur, et délivrant en sortie, une information pilotage de l'actionneur d'air (1) afin d'asservir la sortie du premier régulateur a zéro.