Brevet FR2914019A1 — publié le 20080926

Procédé de contrôle pour limiter le bruit de combustion et système pour la mise en oeuvre du procédé [000l] La présente invention concerne un procédé de contrôle pour limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant dans un véhicule automobile. La présente invention concerne également un système pour la mise en oeuvre de ce procédé. [0002] Dans un moteur à combustion interne, il est impossible d'éliminer totalement le bruit de combustion dont la source est l'excitation engendrée par l'évolution de la pression dans chacun des cylindres à chaque combustion. De plus, ce bruit est ensuite transmis et amplifié au travers de la structure du moteur et au travers de la structure du véhicule. [0003] Pour compléter différentes mesures développées pour réduire la transmission du bruit de combustion, il est souhaitable de pouvoir limiter dès le début, c'est-à-dire dès sa naissance, le bruit de combustion engendré dans chacun des cylindres du moteur. [0004] Ainsi, le document EP-A-1 496 237 décrit un système de contrôle du bruit de combustion d'un moteur diesel de véhicule automobile. Ce système concerne plus particulièrement l'optimisation de consignes d'injection pour 2 0 compenser non seulement la dispersion des caractéristiques du moteur en sortie d'usine, mais aussi pour compenser par exemple une dérive dans le temps, au cours de l'utilisation du véhicule, des caractéristiques de débit des injecteurs. [0005] Par ailleurs, d'autres mesures ont été développées pour limiter le bruit 25 de combustion, ces mesures visant à modifier les quantités de carburant injectées dans les cylindres sous la forme d'au moins d'une injection pilote et une injection principale. Dans ce cas, l'injection pilote sert à injecter une petite quantité de carburant quelques millisecondes avant l'injection principale de carburant et sert aussi à conditionner favorablement les caractéristiques de l'inflammation de la quantité de carburant injectée lors de l'injection principale. [0006] Outre la limitation proprement dite du bruit de combustion que l'on peut mettre en oeuvre systématiquement dans tout type de moteur à combustion interne, que le moteur soit installé en stationnaire ou que ce moteur fonctionne dans un véhicule automobile, il est plus particulièrement intéressant pour le second cas de limiter aussi le ressenti du bruit de combustion par le conducteur et les passagers d'un véhicule automobile dans lequel un tel moteur à combustion interne fonctionne. [0007] En effet, lorsque qu'un moteur à combustion interne est installé dans un véhicule automobile comme source motrice de celui-ci, le bruit de combustion se fait ressentir de manière différente selon le type de roulage actuel du véhicule. Les principaux types de roulage sont le roulage en ville, sur route, en montagne et sur autoroute ainsi qu'au ralenti, c'est-à-dire à vitesse 0 km/h. [0008] Le but de l'invention est de proposer une solution permettant de limiter le ressenti par le conducteur et les passagers, du bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant dans un véhicule automobile, en fonction du type de roulage actuel du véhicule. 2 0 [0009] Le but de l'invention est atteint avec un procédé de contrôle permettant de limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant dans un véhicule automobile, le contrôle étant effectué à l'aide de moyens d'alimentation en carburant de chacun des cylindres du moteur suivant une stratégie d'injection prédéterminée et de moyens de détermination de la vitesse 25 du véhicule. [0010] Selon l'invention, le contrôle est effectué en outre [0011] en déterminant le régime de fonctionnement du moteur à combustion, [0012] en déterminant le rapport de vitesses engagé d'une boîte de vitesses associée au moteur et [0013] en choisissant une stratégie d'injection parmi les modes d'injection suivants : simple injection pilote, double injection pilote et lissage du débit de carburant (rate shaping), ces stratégies prenant en compte le régime de fonctionnement du moteur à combustion, le rapport de vitesses engagé et la vitesse du véhicule et déterminant la quantité et le mode d'injection de carburant dans chacun des cylindres du moteur à combustion. [0014] Le procédé de l'invention est fondé sur le fait que, sous certaines 1 o conditions d'utilisation du véhicule, notamment au ralenti ou en ville ou à des vitesses auxquelles des faibles rapports de boîte de vitesses sont engagés, le bruit de combustion est prépondérant. Dans d'autres situations d'utilisation, le bruit de combustion sera plutôt masqué par les autres bruits du véhicule comme, par exemple, les bruits aérodynamiques ou de roulement ou par des 15 bruits engendrés par l'état de la chaussée sur laquelle le véhicule se déplace. [0015] A partir de ces réflexions, le procédé de l'invention distingue essentiellement quatre situations d'utilisation du véhicule, à savoir - le ralenti lorsque le moteur est chaud : dans ce cas, on peut envisager un régime de régulation légèrement plus fort, par exemple 800 tr/min, 20 accompagné d'un important sous-calage de la combustion aux limites des instabilités de combustion, bien qu'un tel régime entraînera généralement un accroissement de la consommation ; - un déplacement du véhicule automobile avec engagement de l'un des rapports 1, 2 ou 3 : pour ce régime on peut envisager une stratégie de multi 25 injection, par exemple une simple injection pilote ou double pilote ou un lissage du débit de carburant (rate shaping) qui a pour effet de réduire les gradients de pression dans chacun des cylindres en partageant la quantité de carburant injectée en plusieurs petites quantités, jusqu'à des régimes maximaux d'utilisation sur ces trois rapports et quelle que soit la charge du moteur pour éviter des changements de coloration de bruit que le conducteur ou les passagers sont susceptibles de percevoir aux changements de mode ; - un déplacement du véhicule automobile avec engagement de l'un des rapports de vitesses 4, 5 ou 6 et à une vitesse du véhicule telle que le bruit de combustion est toujours prépondérant : dans cette situation d'utilisation du véhicule, on peut utiliser la stratégie de multi injection comme pour les rapports 1,2 et 3; un déplacement du véhicule automobile avec engagement de l'un des 1 o rapports de vitesses 4, 5 ou 6 et à une vitesse du véhicule supérieure à une vitesse à partir de laquelle le bruit du véhicule devient prépondérant : dans cette situation d'utilisation du véhicule, on bascule avantageusement sur un mode simplifié avec une seule injection pilote ou même sans injection pilote afin de préserver la tenue du moteur, notamment vers la vitesse maximale du véhicule, 15 et avec un réglage type de consommation pour compenser les éventuelles surconsommations des stratégies précédentes. [0016] Le changement du mode d'injection se fait à partir d'un seuil de vitesse prédéterminé à partir duquel le bruit du véhicule est prépondérant et, en conséquence, n'est pas ressenti par le conducteur ni par les passagers du 2 0 véhicule. Ce seuil de vitesse est fonction du type de véhicule dans lequel à moteur à combustion interne est installé et est généralement compris entre 70 km/h et 100 km/h. [0017] La stratégie de calibration d'injection de carburant est choisie parmi les modes d'injection prédéterminés énoncés plus haut ou selon d'autres modes 25 d'injection prédéterminés. [0018] Dans le cadre de la présente invention, le regroupement des rapports de vitesses a été choisi en 1 ère, 2ème et 3ème vitesse pour former un premier groupe et en 4ème, 5ème et 6ème vitesse pour former un second groupe de rapports de vitesses, ces deux groupes de rapports de vitesses formant un premier critère pour la sélection de la stratégie d'injection de carburant. II va sans dire que d'autres regroupements des rapports de vitesses sont possibles sans sortir du principe de la présente invention. [0019] De manière analogue, les vitesses de déplacement du véhicule ont été regroupées en un premier groupe constitué par la vitesse 0 km/h, en un deuxième groupe comprenant les vitesses supérieures à 0 km/h jusqu'à un seuil d'environ 100 km/h, jusqu'auquel le bruit de combustion est plus fort que le bruit de roulage et en un troisième groupe de vitesses comprenant les vitesses supérieures au seuil d'environ 100 km/h. Alors que l'arrêt du véhicule (0 km/h) constitue généralement à lui seul un groupe de vitesse, qui pourrait cependant être élargi jusqu'à environ 10 ou 15 km/h, les vitesses de déplacement du véhicule sont regroupées en deux groupes de vitesses de véhicule où la limite entre ces deux groupes est déterminée par une seule vitesse, généralement située entre 70 et 100 km/h, à partir de laquelle le bruit de déplacement de véhicule est supérieur au bruit de combustion du moteur. Cependant, ce seuil de vitesse peut bien entendu être situé à une autre vitesse, donc en dehors de la gamme de vitesses indiquée plus haut de l'ordre d'environ 70 km/h à environ 100 km/h, si la conception du véhicule et les différents moyens d'amortissement de vibration et du bruit utilisés sont tels que le véhicule automobile reste silencieux jusqu'à une vitesse qui est par exemple supérieure à la gamme indiquée. [0020] Le but de l'invention est par ailleurs également atteint avec un système pour limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant dans un véhicule automobile, le système comprenant alors des moyens permettant des mises en oeuvre du procédé de contrôle décrits ci avant. [0021] Le but de l'invention est enfin également atteint avec un véhicule automobile comprenant un système pour la mise du procédé décrit plus haut et permettant de limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle permettant de limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant dans un véhicule automobile, le contrôle étant effectué à l'aide de moyens d'alimentation en carburant de chacun des cylindres du moteur suivant une stratégie d'injection prédéterminée et de moyens de détermination de la vitesse du véhicule, caractérisé en ce que le contrôle est effectué en outre o en déterminant le régime de fonctionnement du moteur à combustion, o en déterminant le rapport de vitesses engagé d'une boîte de vitesses associée au moteur et o en choisissant une stratégie d'injection parmi les modes d'injection suivants : simple injection pilote, double injection pilote et lissage de débit de carburant (rate shaping), ces stratégies prenant en compte le régime de fonctionnement du moteur à combustion, le rapport de vitesses engagé et la vitesse du véhicule et déterminant la quantité et le mode d'injection du carburant dans chacun des cylindres du moteur à combustion. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la stratégie d'injection est déterminée suivant une combinaison de l'une de trois situations différentes de rapport de vitesses et l'une de trois situations de vitesse du véhicule. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les rapports de vitesses sont regroupés en point mort, rapports 1, 2 et 3 et rapports 4 et 5. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les situations de vitesse sont regroupées en vitesse 0 km/h, vitesse supérieure à 0 km/h, mais inférieure à 100 km/h et vitesse supérieure à 100 km/h. 5. Système pour limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant dans un véhicule automobile, le système comprenant des moyens permettant une mise en oeuvre du procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 6. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un système pour limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant 1 o dans un véhicule automobile selon la revendication 5.