Brevet FR2887925A1 — publié le 20070105

PROCEDE DE CONTROL.E D'OUVERTURE D'UN BOITIER PAPILLON La présente invention concerne le domaine du contrôle moteur. Plus précisément, elle porte sur une stratégie de commande de l'ouverture du papillon d'admission d'un moteur à combustion interne. Cette invention trouve une application privilégiée, mais non exclusive, sur les moteurs atmosphériques à essence et à allumage commandé, mais les moteurs Diesel turbocompressés peuvent également bénéficier de la stratégie proposée. Lors d'une accélération en pleine charge, la pédale d'accélérateur est enfoncée à fond. Le calculateur envoie l'info ouverture maxi au boîtier papillon motorisé, qui s'ouvre entièrement, sur toute la plage de régime. La section dégagée par la pleine ouverture du boîtier papillon est prévue pour ne pas limiter en air le moteur lorsqu'il est à son débit maximum. Sa taille est donc calculée pour satisfaire les exigences de débit maximum, c'est-à-dire pour assurer la puissance maximum. Ainsi, l'ouverture du boîtier est papillon est souvent trop grande, et le boîtier papillon est alors surdimensionné. Une ouverture du papillon moteur au delà du juste nécessaire, n'a aucun impact positif sur le comportement ou les performances du moteur, mais nuit à l'agrément de conduite du véhicule, en augmentant inutilement le volume sonore du moteur. En effet, il a été constaté que certains bruits du moteur, identifiés sous l'appellation de bruits de bouche , sont directement liés à l'ouverture du papillon moteur. Par la publication JP 200129571, il est connu de réduire le bruit du moteur en modifiant la section de passage de l'air dans le circuit d'admission. Le système décrit, permet effectivement de limiter le volume sonore dans certaines circonstances, mais ne tient pas compte des conditions de fonctionnement réelles du moteur. La présente invention vise à limiter l'ouverture du papillon au juste nécessaire du besoin moteur en air, pour obtenir la pleine charge malgré cette restriction, Dans ce but, elle propose d'établir une cartographie moteur, spécifique de limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon, et de définir des points de fonctionnement particuliers nécessitant la substitution de cette cartographie, à la cartographie habituelle. Cette substitution se traduit par une limitation temporaire de l'angle d'ouverture du boîtier papillon. Son résultat est de réduire le bruit de bouche nettement lors d'une accélération pleine charge, cette réduction étant d'autant plus grande, que la puissance délivrée par le moteur est éloignée de sa puissance maximale. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure unique résume la stratégie proposée. Dans toutes les applications retenues, aucune modification de structure du boîtier papillon, du moteur, ou du calculateur n'est à prévoir. Le mode de réalisation préférentiel de l'invention décrit ci-dessous, n'est donc pas limitatif. Il permet par exemple de réduire le bruit de bouche en pleine charge d'un moteur essence atmosphérique, avec pour objectif de diminuer de 1 à 2 dB le bruit global du véhicule pour satisfaire aux normes acoustiques. Une modification des stratégies de contrôle moteur permet une limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon calibrée de telle sorte que la pression du collecteur chute de 5 mbar maxi; on établit ainsi une cartographie du besoin moteur. Cette cartographie peut être substituée de façon temporaire à la stratégie habituelle, selon les circonstances. Comme indiqué sur le schéma, la condition requise pour que la substitution intervienne, est que le conducteur requière la pleine charge sur sa pédale d'accélérateur. Dans une étape de mise au point, on peut utilement avoir défini des points de fonctionnement où la limitation de l'ouverture papillon est requise, et programmer la calibration en conséquence. Sur ces points de fonctionnement, le calculateur du moteur recherche dans la cartographie de substitution l'angle papillon qui est strictement nécessaire pour obtenir la performance maximum du moteur, c'est à dire sans perte de performance par rapport à la consigne d'ouverture maximum. Ainsi, la limitation est calibrée pour obtenir toujours la pleine charge du moteur, lorsqu'elle est demandée par le conducteur, malgré la substitution des cartographies. L'application de la cartographie de substitution entraîne donc une limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon sans incidence sur les performances du moteur. La limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon est calibrée pour faire chuter la pression dans le collecteur, d'une valeur préétablie. En dehors des points de substitution, la stratégie habituelle de pilotage d'ouverture papillon est maintenue, et la demande de pleine charge du conducteur se traduit par une consigne d'ouverture maximum du boîtier papillon, permettant d'obtenir la performance maximum du moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, la limitation de l'ouverture du boîtier papillon est d'autant plus grande, qu'on est éloigné de la puissance maximum. Dans la pratique, le gain acoustique procuré par ces mesures dépend en partie de la transparence acoustique de l'admission du moteur concerné, c'est à dire de la façon dont les bruits émis à l'admission sont amortis sur le moteur. Cependant, il est constant que, plus le moteur est bruyant en bruits de bouche , plus l'impact des mesures proposées est important. A titre d'exemple, on peut obtenir sur certains moteurs une diminution du bruit, comprise entre 0,5 dB et 2dB, par exemple en deuxième entre 3000 tr/min et 4800 tr/min, en troisième entre 2000 tr/min et 3200 tr/min, avec des limitations d'ouverture importantes, sans incidence sur les performances. Les mesures proposées par l'invention ne sont toutefois pas exclusives d'autres dispositions constructives améliorant les qualités acoustiques internes du moteur. On sait en effet améliorer ces qualités acoustiques, sans dégrader les performances du véhicule, par exemple en appuyant la sonorité du moteur dans certaines conditions, ou, au contraire en l'atténuant dans d'autres circonstances, Tous les véhicules à moteur à allumage commandé atmosphériques peuvent bénéficier de l'invention, dont l'application ne requiert qu'une adaptation des stratégies déjà implantées dans le calculateur, et une calibration appropriée, sans modifier la structure du calculateur, ni celle du moteur ou du véhicule, Sur un moteur Diesel, l'absence d'un boîtier papillon destiné à la régulation de puissance ne permet pas d'appliquer directement l'invention. Toutefois, l'installation d'un boîtier papillon, et son utilisation comme volet de coupure est toujours envisageable. Elle permet alors d'appliquer le procédé de contrôle proposé par l'invention, dans des conditions analogues à celles d'un moteur à allumage commandé. Enfin, l'application de l'invention sur un moteur turbocompressé n'est pas exclue, mais cette dernière application suppose d'intégrer dans la stratégie et dans les étapes de calibration, les étages supplémentaires de - filtration des bruits, constitués par le turbocompresseur et le refroidisseur d'air suralimenté. -5-REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de l'ouverture du boîtier papillon d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes d'établissement d'une cartographie moteur spécifique, de limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon, et - de définition de points de fonctionnement particuliers nécessitant la substitution de la cartographie spécifique à la cartographie habituelle. 2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce 1Q que la substitution est temporaire. 3. Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cartographie de substitution prévoit une limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon. 4. Procédé de contrôle selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon, est calibrée pour faire chuter la pression collecteur d'une valeur préétablie. 5. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon est sans effet sur les performances du moteur. 6. Procédé de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce que la limitation est calibrée pour atteindre la pleine charge du moteur, lorsque celle-ci est demandée par le conducteur. 7. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la limitation de l'ouverture du boîtier papillon est d'autant plus grande qu'on est éloigné de la puissance maximum.