Brevet FR2867514A1 — publié le 20050916

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de gestion d'un moteur à combustion interne, notamment celui d'un véhicule automobile, selon lequel on règle la charge d'une chambre de combustion du moteur à combustion interne à l'aide d'un premier élément de réglage installé dans la conduite d'alimentation en air du moteur à combustion interne et on met en mouvement: le gaz alimentant la chambre de combustion à l'aide d'un second élément de réglage. Etat de la technique Selon le document DE 100 29 858 Al, on connaît déjà un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne notamment celui d'un véhicule automobile. Selon ce procédé, dans au moins un mode de fonctionnement on injecte directement dans la chambre de combustion dans laquelle arrive également le gaz. Un volet permet: de communiquer un certain mouvement au gaz dans la chambre de combustion. La charge (remplissage) de la chambre de combustion se règle à l'aide d'un volet d'étranglement installé dans l'alimentation en air du moteur à combustion interne. Exposé et avantages de l'invention Selon la présente invention, le procédé du type défini ci- dessus, est caractérisé en ce qu'on convertit une valeur prédéfinie d'une grandeur de sortie du moteur à combustion interne par la commande coordonnée à la fois du premier élément de réglage et du second élément de réglage. Egalement le dispositif du type défini ci-dessus, est ca- ractérisé par des moyens pour convertir une valeur prédéterminée relative à la grandeur de sortie du moteur à combustion interne par la commande coordonnée à la fois du premier élément de réglage et du second élément de réglage. Le procédé et le dispositif selon l'invention offrent l'avantage vis-à-vis de l'état de la technique d'augmenter la fonctionna- lité du second élément de réglage, car en plus du mouvement communiqué au gaz alimentant la chambre de combustion ils permettent également de régler ou de convertir la grandeur de sortie du moteur à combustion interne. On arrive ainsi à un réglage différentié et plus sou- ple de la grandeur de sortie du moteur à combustion interne. De plus, la grandeur de sortie du moteur à combustion interne peut aussi se convertir correctement à l'aide de l'un des deux éléments de réglage si l'autre devait être défectueux. Selon d'autres caractéristiques avantageuses: le premier élément de réglage est un volet d'étranglement, - le second élément de réglage est un volet de mouvement de charge, - la grandeur de sortie du moteur à combustion interne est la charge de la chambre de combustion, - lors de la commande coordonnée, en fonction d'une demande con-cernant la grandeur de sortie, on ouvre tout d'abord le premier élément de réglage pendant que l'on maintient le second élément de réglage encore dans une position d'étranglement, Il est particulièrement avantageux dans le cas de la commande coordonnée, que l'on ouvre tout d'abord le premier élément de réglage en fonction de la demande concernant la grandeur de sortie pendant que l'on maintient toujours le second élément de réglage dans un état étranglé. De cette manière, on aura par exemple une combustion plus optimale, une réduction du développement du noir de fumées et la température des gaz d'échappement sera plus faible que si cela n'était le cas pour un second élément de réglage complètement ouvert. Il est également avantageux que l'on continue d'ouvrir le second élément de réglage en fonction d'une demande concernant la grandeur de sortie, seulement si le premier élément de réglage est déjà complètement ouvert. Cela permet au moteur de fournir toute sa puis- sance. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma par blocs d'un moteur à combustion in-terne équipé d'un dispositif selon l'invention, et la figure 2 montre un ordinogramme servant à décrire l'exécution du procédé selon l'invention. Description d'un mode de réalisation Selon la figure 1, la référence 1 désigne un moteur à combustion interne, par exemple celui d'un véhicule automobile. Le moteur à combustion interne 1 comprend un moteur thermique 30 qui dans la suite de la description sera considéré comme un moteur à essence. La chambre de combustion 5 du moteur thermique 30 reçoit de l'air frais par une alimentation en air 20. La direction d'écoulement de l'air frais dans la conduite d'alimentation en air 20 est indiquée par une flèche à la figure 1. Un premier élément de réglage 10 est installé dans l'alimentation en air 20; dans cet exemple, ce premier élément de réglage est un volet d'étranglement. Le degré d'ouverture du volet d'étranglement 10 est commandé par des moyens 25 pour convertir une demande relative à la grandeur de sortie du moteur à combustion in-terne 1. La grandeur de sortie est par exemple le couple, la puissance ou la charge (remplissage) du moteur à combustion interne 1 ou encore une grandeur déduite de l'une ou de plusieurs des grandeurs évoquées ci-dessus. Dans la suite on supposera à titre d'exemple que la grandeur de sortie est la charge de la chambre de combustion 5 du moteur à combustion interne 1. La charge peut se déduire par exemple d'une demande de couple appliquée au moteur à combustion interne 1. Les moyens 25 peuvent être implémentés dans la commande ou gestion du moteur à combustion interne 1 par un circuit et/ou un programme. Dans la suite on simplifiera et on désignera les moyens 25 comme gestion du moteur. La gestion du moteur 25 de cet exemple de réalisation est une demande de couple venant d'un module de pédale d'accélérateur 40, c'est-à-dire le couple demandé par le conducteur qui dépend du degré d'actionnement de la pédale d'accélérateur non représentée à la figure 1. La gestion ou commande de moteur 25 peut égale- ment recevoir d'autres demandes de couple 45 provenant d'autres fonctions du véhicule comme par exemple celle d'un système antiblocage, d'une régulation de patinage à l'entraînement, d'une commande de boîte de vitesses, d'une fonction anti-secousse, d'une régulation de ralenti ou autres. La commande de moteur 25 détermine à partir de toutes 35 les demandes de couple reçues, d'une manière connue du spécialiste, une demande de couple résultante constituant le couple de consigne; elle commande le degré d'ouverture du volet d'étranglement 10 pour régler la charge de la chambre de combustion 5 en fonction de la conversion requise du couple de consigne. La charge requise est déterminée par la gestion de moteur 25 à partir du couple de consigne et d'autres grandeurs ou paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne 1. La conduite d'alimentation en air 20 comporte, en aval du volet d'étranglement 10, dans le sens de circulation de l'air frais, un second élément de réglage 15; dans cet exemple ce second élément de réglage est un volet de mouvement de charge. Le degré d'ouverture du volet de mouvement de charge 15 est également commandé par la gestion de moteur 25 et cela par exemple pour communiquer au gaz fourni par l'alimentation en air 20 à la chambre de combustion 5 ou à l'air frais fourni par la conduite d'alimentation en air 2G à la chambre de combustion 20 un mouvement prédéterminé dans la chambre de combustion 5. Cela permet d'optimiser la combustion dans la chambre de combustion 5, de réduire les émissions de suie ou noir de fumées et abaisser la température des gaz d'échappement. Selon la figure 1, le carburant est injecté directement dans la chambre de combustion 5 par un injecteur 50. En variante, le carburant pourrait également être injecté dans la conduite d'alimentation en air 20, en aval du volet d'étranglement 10, selon le sens de passage de l'air frais, et dans ce cas le segment de la conduite d'alimentation en air 20 sera appelé conduite d'admission pour la partie en aval du volet d'étranglement 10. Il est également prévu une bougie d'allumage 55 pour allumer le mélange air/carburant formé dans la chambre de combustion 5. Les gaz d'échappement développés par la combustion du mélange air/carburant dans la chambre de combustion 5 sont refoulés dans la conduite de gaz d'échappement 35; à la figure 1 on a également désigné par une flèche la direction d'écoulement des gaz d'échappement dans la conduite des gaz d'échappement 35. L'injecteur 50 est commandé par la gestion de moteur 25 pour régler par exemple un rapport de mélange prédéfini air/carburant. La bougie d'allumage 55 est com- mandée par la gestion de moteur 25 par exemple à un instant d'allumage approprié pour convertir le couple de consigne. Selon l'invention, le réglage de la charge de la chambre de combustion 5 nécessaire pour convertir le couple de consigne se fait non seulement avec le volet d'étranglement 10 mais également avec le volet de mouvement de charge 15. Pour cela, selon l'invention, on règle la charge requise par la commande coordonnée du volet d'étranglement 10 et du volet de mouvement de charge 15. Cela permet non seulement d'optimiser la combustion mais également de régler la charge requise à l'aide du volet de mouvement de charge 15. Par la commande coordonnée en fonction de la charge requise pour convertir le couple de consigne, on ouvre tout d'abord pas à pas ou de façon continue le volet d'étranglement 10 pendant que l'on maintient le volet de mouvement de charge 15 dans une position principalement fermée par laquelle il étrangle l'alimentation en air. Dans cette position du volet de mouvement de charge 15 la combustion est par exemple optimale du point de vue de l'émission de suie, c'est-à-dire que cette émission sera inférieure à celle obtenue par un volet de mouvement de charge 15 plus ouvert ou complètement ouvert. En outre, la température des gaz d'échappement sera plus faible lorsque le volet de mouvement de charge 15 est plus ouvert ou complètement ouvert. Ce n'est que pour un volet d'étranglement 10 complètement ouvert que l'on ne peut pas régler la charge requise pour convertir le couple de consigne et qu'il faut ouvrir plus le volet de mouvement de charge 15 pour réaliser la charge re- quise. Enfin, on libère la puissance maximale du moteur à combustion interne 30 lorsqu'à la fois le volet d'étranglement 10 et le volet de mouvement de charge 15 sont complètement ouverts. La figure 2 montre un ordinogramme permettant de décrire à titre d'exemple l'exécution du procédé selon l'invention. Après le départ du programme, la gestion ou commande de moteur 25 détermine au point de programme 100, d'une manière généralement connue, la charge de la chambre de combustion 5 nécessaire pour répondre à la demande de couple résultante ou pour convertir le couple de consigne. Ensuite on passe au point de programme 105. Au point de programme 105, la gestion de moteur 25 commande le volet d'étranglement 10 pour régler un degré d'ouverture permettant d'obtenir dans la conduite d'alimentation en air 20 le débit massique d'air frais nécessaire pour réaliser la charge requise. Pour ce- la, la gestion 20 peut commander l'ouverture du volet d'étranglement 10 pas à pas si bien qu'au point de programme 105 on met le volet d'étranglement 10 par exemple dans une première position d'ouverture prédéfinie. Pour cela, on peut partir d'une position initiale complète- ment fermée du volet d'étranglement 10. Le volet de mouvement de charge 15 est maintenu dans sa position inchangée d'étranglement par la gestion de moteur 25, le volet de mouvement de charge 15 se trouvant par exemple dans une position plus proche de sa position de fermeture complète que de sa position d'ouverture complète. Ensuite on passe au point de programme 110. Au point de programme 110, la gestion. de moteur 25 vérifie si l'on a réalisé la charge requise. Pour cela, la gestion de moteur 25 détermine une valeur réelle de la charge et la compare à la valeur de consigne, c'est-à-dire la charge requise. Si la valeur réelle correspond à la charge requise, on quitte le programme; dans le cas contraire on passe au point de programme 115. Au point de programme 115, la gestion. de moteur 25 vérifie si le volet d'étranglement 10 est déjà complètement ouvert. Dans l'affirmative on passe au point de programme 120 dans le cas ccntraire on revient au point de programme 105 et on ouvre le volet d'étranglement 10 suivant le premier pas d'ouverture prédéfini. Au point de programme 120, la gestion de moteur 25 de-mande au volet de mouvement de charge 15 de s'ouvrir encore plus d'un second pas prédéfini; ce second pas peut être égal au premier pas d'ouverture ou être différent du premier pas d'ouverture. Le volet d'étranglement 10 est tenu par la gestion de moteur 25 dans sa position d'ouverture complète. Ensuite, on passe au point de programme 125. Au point de programme 125, la gestion. de moteur 25 vérifie si l'on a réalisé la charge requise. Pour cela la gestion de moteur 25 détermine, comme déjà décrit, la valeur réelle de la charge et compare cette valeur à la valeur de consigne, c'est-à-dire à la charge requise. Si la valeur réelle atteint la charge requise, on quitte le programme. Dans le cas contraire on va vers le point de programme 130. Au point de programme 130, la gestion de moteur 25 vérifie si le volet de déplacement de charge est déjà complètement ouvert. Si cela est le cas, on quitte le programme car on ne peut obtenir une puissance plus élevée pour le moteur à combustion interne 30 par l'alimentation en air frais; dans le cas contraire, on revient au point de programme 120 et on ouvre encore plus le volet de mouvement de charge 15 de nouveau d'un second pas d'ouverture, prédéfini. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne (1), notamment celui d'un véhicule automobile, selon lequel on règle la charge d'une chambre de combustion (5) du moteur à combustion interne (1) à l'aide d'un premier élément de réglage (10) installé dans la conduite d'alimentation en air (20) du moteur à combustion interne (1) et on met en mouvement le gaz alimentant la chambre de combustion (5) à l'aide d'un second élément de réglage (15), caractérisé en ce qu' to on convertit une valeur prédéfinie d'une grandeur de sortie du moteur à combustion interne (1) par la commande coordonnée à la fois du premier élément de réglage (10) et du second élément de réglage (15). 2 ) Procédé selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que le premier élément de réglage (10) est un volet d'étranglement. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second élément de réglage (15) est un volet de mouvement de charge. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur de sortie du moteur à combustion interne (1) est la charge 25 de la chambre de combustion (5). 5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de la commande coordonnée, en fonction d'une demande concer- nant la grandeur de sortie, on ouvre tout d'abord le premier élément de réglage (10) pendant que l'on maintient le second élément de réglage (15) encore dans une position d'étranglement. 6 ) Procédé selon la revendication 1, 35 caractérisé en ce qu' on continue d'ouvrir le second élément de réglage (15) en fonction d'une demande concernant la grandeur de sortie seulement si le premier élément de réglage (10) est déjà complètement ouvert. 7 ) Dispositif de gestion d'un moteur à combustion interne (1), notamment celui d'un véhicule automobile, comprenant un premier élément de réglage (10) installé dans la conduite d'alimentation en air (20) du moteur à combustion interne (1) pour régler la charge d'une chambre de combustion (5) du moteur à combustion interne (1) et un second élément de réglage (15) permettant de mettre en mouvement les gaz alimentant la chambre de combustion (5), caractérisé par des moyens (25) pour convertir une valeur prédéterminée relative à la grandeur de sortie du moteur à combustion interne (1) par la com- mande coordonnée à la fois du premier élément de réglage (10) et du second élément de réglage (15).