Brevet FR2896543A1 — publié le 20070727

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de gestion d'une commande de moteur à combustion interne recevant un mélange air-carburant avec un rapport d'air Lambda, selon lequel le moteur à combustion interne génère des gaz d'échappement à une température et en réponse à une demande de couple un moyen de définition d'angle d'allumage décale l'angle d'allumage dans le sens du retard. Etat de la technique La réduction rapide du couple d'un moteur à combustion interne par le déplacement de l'instant d'allumage dans le sens du retard permet par exemple de diminuer les variations de couple lors d'un changement manuel ou automatique de boîte de vitesses. Le document DE 42 09 091 décrit un procédé de réduction du couple moteur en cas de changement de rapport de vitesse d'un véhicule à boîte de vitesses automatique à commande électronique et commande électronique du moteur par calcul du couple engendré par les masses rotatives à accélérer ou à retarder lors d'une variation de la vitesse de rotation du moteur conditionnée par un changement de rapport de vitesse. Lors de l'embrayage du nouveau rapport de la boîte de vitesses à la fois le cou- ple moteur et aussi le couple absorbé par l'embrayage du nouveau rapport de vitesse sera réduit de la valeur de ce couple d'énergie de rotation. Cela diminue les secousses de changement de vitesse. Comme moyen pour réduire le couple moteur, on utilise le réglage de l'angle d'allumage dans le sens du retard, on raccourcit la durée d'injection et/ ou réduit l'angle d'ouverture du volet d'étranglement. Les catalyseurs servant à nettoyer les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne sont installés aussi près que possible de la chambre de combustion pour bénéficier d'un chauffage rapide et être ainsi rapidement prêts à fonctionner. Toutefois, il faut éviter une surcharge thermique car cela risque d'endommager définitivement l'effet de nettoyage. Les turbocompresseurs augmentant la pression d'alimentation en air d'un moteur à combustion interne sont d'autres composants installés à proximité du moteur dans la conduite des gaz d'échappement. Ces composants doivent également être protégés contre toute surchauffe à cause des sollicitations mécaniques élevées aux-quelles ils sont exposés pendant le fonctionnement. Un réglage du point d'allumage dans le sens du retard pour réduire le couple moteur se traduit par une augmentation de la température des gaz d'échappement car tout le contenu énergétique du carburant transformé en puissance mécanique doit être évacué avec les gaz d'échappement sous la forme d'énergie thermique. Si maintenant le catalyseur ou un autre composant installé à proximité du moteur dans la conduite des gaz d'échappement tel que le turbocompresseur tra- m vaillant déjà à proximité de la limite de charge thermique, rend toute augmentation de la température des gaz d'échappement gênante. Dans le cas d'une commande de couple par le déréglage de l'angle d'allumage limite la température d'échappement et permet ainsi de limiter aussi la température du catalyseur et/ou du turbocompresseur en limitant le 15 réglage de l'angle d'allumage dans le sens du retard. Mais cela limite également la réduction de couple. Le document DE 43 44 137, décrit un système de protection d'un catalyseur installé dans le système des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne pour éviter des températures excessives. On peut effectivement déterminer la température du catalyseur et en fonction de l'état du moteur à combustion interne et/ou des conditions d'environnement et/ou des variations de la température effective du catalyseur, on prédéfinit une température maximale autorisée pour le catalyseur. A l'aide de la température maximale autorisée du catalyBeur et de la température effective du catalyseur, on décide si et quand on prend des mesures pour refroidir le catalyseur. Comme moyens pour refroidir les gaz d'échappement et le catalyseur, il convient de remarquer les possibilités suivantes : ouverture d'une vanne d'arrêt dans le canal d'air de contournement du catalyseur, déviation du vent de circulation vers le canal des gaz d'échappement ou le catalyseur, ouverture des coquilles d'isolation du canal des gaz d'échappement, injection d'air dans l'intervalle d'un canal des gaz d'échappement à double paroi, augmentation de la longueur active du canal des gaz d'échappement en amont du catalyseur, réduction de la charge d'air du moteur à combus- 35 tion interne par décalage de la conduite d'admission ou décalage de l'arbre à cames ou réduction de l'angle d'ouverture du volet d'étranglement ou enrichissement du mélange air-carburant. But de l'invention La présente invention a pour but d'éviter une trop forte augmentation de la température liée au décalage de l'angle d'allumage dans le sens du retard et de permettre néanmoins une réduction de couple. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'en cas de dépassement d'une température limite prédéfinie des gaz d'échappement et/ou d'un composant installé à proximité du moteur dans la conduite des gaz d'échappement et avec réglage simultané de l'angle d'allumage dans le sens du retard, on décale le rapport d'air Lambda du mélange carburant-air dans le sens d'un mélange riche. Grâce à la consommation d'énergie plus forte pour évaporer le carburant on refroidit les gaz d'échappement et on fait baisser la température. L'enrichissement du mélange peut se faire ainsi le cas échéant en plusieurs étapes pour optimiser la surconsommation de carburant en tenant compte de la demande optimale en refroidissement. On protège le composant le plus fortement sollicité par les contraintes thermiques excessives en tenant compte de la température du composant d'une installation permettant d'augmenter la pression de charge dans l'air d'alimentation du moteur à combustion interne et/ou d'un dispositif de nettoyage des gaz d'échappement, comme température limite. Un mode de réalisation avec une surveillance particulièrement fiable prévoit de mesurer la température des gaz d'échappement et/ou la température du composant. Dans de nombreux moteur à corn- bustion interne il existe des capteurs de température aux endroits nécessaires pour l'exécution du procédé de l'invention. Ces capteurs existent déjà ce qui rend inutile toute installation supplémentaire. Il suffit que la commande du moteur exploite les informations disponibles en appliquant des critères supplémentaires. Si l'on modélise la température des gaz d'échappement et/ou la température des composants, on peut supprimer les capteurs de température et notamment reconnaître également des évolutions de température ayant tendance à atteindre des valeurs critiques. Dans ce cas, on peut s'opposer suffisamment à temps à une élévation excessive de la température. Si le procédé selon l'une des revendications précédentes est appliqué au fonctionnement d'une commande de moteur à combustion interne d'un véhicule équipé d'une boîte de vitesse automatique, on peut avoir des opérations de changement de vitesse ou de commutation avec des variations de couple réduites et de plus éviter en toute sécurité des températures de niveau excessif pour les installations ou composants montés à proximité du moteur dans la conduite des gaz d'échappement. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans le dessin annexé dans lequel : La figure unique montre une commande d'un moteur à combustion interne avec émission de l'angle d'allumage et prédéfinition du coefficient Lambda. Description de l'exemple de réalisation La figure montre schématiquement une commande 1 d'un moteur à combustion interne 10 ; la commande 1 comporte un champ de caractéristiques de couple 20 et un étage de valeur de consigne de coefficient Lambda 40 pour fournir une valeur de consigne du coefficient Lambda 41. Le champ de caractéristiques de couple 20 four-nit une sortie d'angle d'allumage 23 en réponse à une demande de couple 21 ; par exemple pour la demande de couple 21 consistant à réduire le couple moteur dans une opération de commutation de la boîte de vitesses. Dans ce cas, le moyen d'émission de l'angle d'allumage 23 as-sure un réglage de l'angle d'allumage dans le sens du retard sur le moteur à combustion interne 10. En outre, le champ de caractéristiques de couple 20 génère une information d'angle d'allumage 22 qui est transmise à un champ de caractéristiques de coefficient Lambda 30. Le champ de caractéristiques du coefficient Lambda reçoit comme données d'entrée une température de gaz d'échappement 31 et/ ou une température de composant 32. La température de composant 32 concerne un composant installé à proximité du moteur dans la conduite de gaz d'échappement tel qu'un catalyseur ou un turbocompresseur qu'il faut protéger contre les températures excessives. La température 31 des gaz d'échappement et la température 32 du composant peuvent être définis par mesure des températures mais peuvent également se déterminer à partir d'un modèle en utilisant les paramètres du moteur. Le champ de caractéristiques du coefficient Lambda 30 génère un décalage 33 du coefficient Lambda si l'on reconnaît que la température des gaz d'échappement 31 et/ou la température 32 du composant dépassent un seuil prédéfini et si l'information d'angle d'allumage 22 indique un état de fonctionnement avec décalage dans le sens du retard de l'angle d'allumage. Le décalage du coefficient Lambda 33 est additionné dans un état d'additionneur 34 à la valeur de consigne 41 du coefficient Lambda qui produit un enrichissement du mélange fourni au moyen de consigne Lambda 42 du moteur à combustion interne 10. L'enrichissement du mélange et ainsi la surconsommation de carburant qui en résulte ne se font qu'aussi longtemps que l'information d'angle d'allumage 22 indique un décalage de l'angle d'allumage dans le sens du retard et que la température des gaz d'échappement 31 et/ou la température du composant 32 se trou-vent dans une plage critique. Cela permet de minimiser la surconsom- mation.30 REVENDICATIONS 1 ) Procédé de gestion d'une commande (1) de moteur à combustion in-terne (10) recevant un mélange air-carburant avec un rapport d'air Lambda, selon lequel le moteur à combustion interne (10) génère des gaz d'échappement à une température (31) et en réponse à une de-mande de couple (21) un moyen de définition d'angle d'allumage (23) décale l'angle d'allumage dans le sens du retard, caractérisé en ce qu' en cas de dépassement d'une température limite prédéfinie des gaz d'échappement et/ou d'un composant installé à proximité du moteur dans la conduite des gaz d'échappement et avec réglage simultané de l'angle d'allumage dans le sens du retard, on décale le rapport d'air Lambda du mélange carburant- air dans le sens d'un mélange riche. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on tient compte de la température (32) du composant d'une installation pour augmenter la pression d'alimentation de l'air alimentant le moteur à combustion interne et/ou d'un dispositif de nettoyage des gaz d'échappement comme constituant des températures limites. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on mesure la température des gaz d'échappement (31) et/ou la tempé- rature (32) du composant. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on modélise la température des gaz d'échappement (31) et/ ou la tempé- rature du composant (32). 5 ) Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour la gestion de la commande d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, caractérisée en ce quele véhicule est équipé d'une boîte de vitesses automatique.5