Brevet FR2936281A1 — publié le 20100326

PROCEDE DE REGULATION DU REGIME D'UN MOTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE [0001 ~ La présente invention concerne un procédé de régulation du régime d'un moteur de véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un procédé de régulation comportant une étape d'activation d'un régulateur de ralenti du moteur. [0002 ] Par � régime du moteur �, on entend la vitesse de rotation du moteur exprimée généralement en tours par minute ou radian par seconde. [0003] Actuellement, un régulateur de ralenti s'active sur une condition de seuil portant sur le régime du moteur. Ainsi, l'efficacité du régulateur de ralenti dépend de la robustesse de l'estimation de la valeur instantanée du régime du moteur. C'est par exemple ce qui est décrit dans la demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 856 433. [0004 j Cette situation actuelle ne permet pas d'être robuste à toutes les situations de vie rencontrées par un conducteur du véhicule automobile. En particulier lorsque le véhicule automobile est fortement chargé ou dans une forte pente, si le conducteur souhaite un retour au ralenti du régime du moteur, il risque de provoquer un calage du véhicule. [0005] La demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 844 553 présente un dispositif permettant également d'ajuster le régime de ralenti du moteur en fonction du régime du moteur, mais aussi en fonction de la vitesse du véhicule automobile, d'une valeur de pédale d'accélérateur, d'un gradient de vitesse de rotation, d'une position d'embrayage, ou d'un angle de papillon des gaz. Là non plus, la solution proposée ne permet pas d'être robuste à toutes les situations de vie susceptibles d'être rencontrées par un conducteur. [0006 ] La demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 866 389 présente un système permettant de régler le régime de ralenti du moteur de façon variable pour ne pas caler. Mais il est prévu que ce réglage soit fait manuellement par le conducteur. [0007] Il peut ainsi être souhaité de prévoir un dispositif et/ou un procédé de régulation du régime d'un moteur de véhicule automobile qui permette de s'affranchir des problèmes et contraintes précités. [0008] L'invention a donc pour objet un procédé de régulation du régime d'un moteur de véhicule automobile, comportant une étape d'activation d'un régulateur de ralenti du moteur, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'estimation d'une valeur courante du couple réel du moteur, et en ce que l'activation du régulateur de ralenti dépend de cette estimation. [0009] Ainsi, l'invention prévoit une condition d'activation du régulateur de ralenti du moteur basée de façon originale sur la dynamique d'un véhicule automobile dans lequel est mis en oeuvre ce procédé, par utilisation d'une estimation du couple réel du moteur. Le calcul du couple réel permet d'anticiper l'activation du régulateur de ralenti. En effet, dans le cas d'une forte charge ou d'une forte pente, le régime du moteur chute plus rapidement qu'en fonctionnement nominal de sorte que le gradient de régime et le couple réel qui en dépendent sont aussi plus importants. On peut donc, grâce à l'invention, anticiper l'activation du régulateur de ralenti afin d'éviter le calage du moteur. [oo10 ] De façon optionnelle, l'estimation de la valeur courante du couple réel du moteur est réalisée à l'aide de données dont au moins une valeur d'un rapport de boîte de vitesse et une valeur courante du régime du moteur. [0011 ] De façon optionnelle également, l'estimation de la valeur courante du couple réel du moteur est déterminée par la relation C = J . dwldt, où J est une constante d'inertie du moteur prédéterminée en fonction de la valeur du rapport de boîte de vitesse et w est la valeur courante du régime du moteur. [0012] De façon optionnelle également, un procédé selon l'invention comporte une étape de comparaison entre la valeur courante estimée du couple réel du moteur et une valeur de référence, et l'activation du régulateur de ralenti dépend de cette comparaison. [0013] De façon optionnelle également, tant que la valeur courante estimée du couple réel du moteur est supérieure à la valeur de référence, le régulateur de ralenti du moteur n'est pas activé, et lorsque la valeur courante estimée du couple réel du moteur devient inférieure ou égale à la valeur de référence, le régulateur de ralenti du moteur est activé. [0014] De façon optionnelle également, la valeur de référence est une valeur calculée de couple minimal du moteur nécessaire en réponse à une consigne de ralenti. [0015] De façon optionnelle également, la valeur de couple minimal du moteur nécessaire en réponse à une consigne de ralenti est calculée en fonction d'au moins la consigne de ralenti et la valeur courante du régime du moteur. [0016] De façon optionnelle également, la valeur calculée de couple minimal du moteur nécessaire en réponse à une consigne de ralenti est déterminée selon la relation CMIN = K . [ wR/w ù 1 ], où K est une constante prédéterminée, WR est la consigne de ralenti exprimée en régime de consigne du moteur au ralenti et w est la valeur courante du régime du moteur. [0017 ] De façon optionnelle également, la constante prédéterminée est une constante calibrée en fonction d'un véhicule automobile dans lequel est monté le moteur. [0018 ] De façon optionnelle également, la consigne de ralenti varie en fonction de plusieurs sources de consommation d'un véhicule automobile dans lequel est monté le moteur. [0019] L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : • la figure 1 illustre les étapes successives d'un procédé de régulation du régime d'un moteur de véhicule automobile, selon un mode de réalisation de l'invention, et • la figure 2 illustre graphiquement un résultat de mise en oeuvre du procédé de la figure 1, lors d'un retour brutal au ralenti du régime du moteur. [0020] Le procédé de régulation du régime d'un moteur de véhicule automobile représenté sur la figure 1 comporte une étape 10 d'estimation d'une valeur courante C du couple réel du moteur de véhicule automobile à l'aide d'une valeur courante BV d'un rapport de boîte de vitesse du véhicule automobile et d'une valeur courante w du régime du moteur. [0021] Lors de cette étape, l'estimation de la valeur courante C du couple réel du moteur est déterminée par la relation : C = J . dw/dt, où J est une constante d'inertie du moteur déterminée en fonction de la valeur BV 15 du rapport de boîte de vitesse. [0022] En d'autres termes, la valeur courante C du couple réel du moteur est calculée comme étant le produit de la constante d'inertie J du moteur, pour une valeur BV donnée, et de son accélération dw/dt (dérivée temporelle du régime du moteur). 20 [0023] La valeur courante de J est par exemple définie à l'aide d'un tableau de correspondance prédéterminé entre plusieurs valeurs possibles du rapport de boîte de vitesse et plusieurs valeurs de J. [0024] Le procédé représenté sur la figure 1 comporte en outre une étape 12 de calcul d'une valeur de référence CMIN destinée à être comparée à la valeur C. Cette 25 valeur de référence CMIN est par exemple une valeur de couple minimal du moteur nécessaire en réponse à une consigne de ralenti wR, ou autrement dit, une valeur de couple nécessaire pour assurer une entrée en régime ralenti nominale à consigne donnée. [0025 ] Cette valeur CMIN de couple minimal du moteur nécessaire en réponse à une consigne de ralenti est calculée à l'aide de la consigne de ralenti wR et de la valeur courante w du régime du moteur. [0026] La consigne de ralenti est exprimée en valeur de régime de consigne du moteur de façon à être homogène avec cette dernière. Elle varie en fonction de plusieurs sources de consommation du véhicule automobile dans lequel est monté le moteur, plus précisément tous les éléments du véhicule automobile dont le fonctionnement nécessite la consommation de carburant incluant la consigne définie par la position de la pédale d'accélération, mais également la climatisation, etc. [0027 ] Lors de cette étape 12, le calcul de la valeur CMIN est par exemple déterminé par la relation suivante : CMIN = K . [ WRlw û 1 ], où K est une constante prédéterminée, calibrée en fonction du véhicule automobile considéré. [0028] D'autres modèles peuvent être envisagés, l'objectif étant de définir une 15 valeur de référence CMIN destinée à être comparée à la valeur C. [0029] Ainsi, suite aux étapes 10 et 12, les valeurs C et CMIN sont comparées lors d'une étape 14. [0030 Au cours de cette étape de comparaison, la valeur d'une commande booléenne d'un régulateur de ralenti du moteur est déterminée : tant que la valeur 20 courante C du couple réel du moteur, estimée à l'étape 10, est supérieure à la valeur de référence CMIN, calculée à l'étape 12, la valeur de la commande booléenne est nulle, et, lorsque la valeur courante C du couple réel du moteur devient inférieure ou égale à la valeur de référence CMIN, la valeur de la commande booléenne devient non nulle. 25 [0031 ] Le résultat de l'étape 14 est donc la valeur de la commande booléenne. [0032] Enfin, lors d'une dernière étape 16, le régulateur de ralenti du véhicule est activé ou non en fonction de la valeur de la commande booléenne. Si celle-ci est non nulle, il est activé, sinon il reste inactif. [0033] Les étapes 10 à 16 sont répétées en boucle au cours du temps de sorte qu'à chaque instant il soit possible de détecter une baisse brutale du régime du moteur pour activer si nécessaire le régulateur de ralenti de manière à éviter un calage du véhicule automobile. [0034] Un exemple de situation dans laquelle le régulateur de ralenti est activé selon le procédé précédemment décrit est illustré sur le diagramme temporel de la figure 2. [0035] Dans la partie supérieure de ce diagramme, une première courbe 20 illustre la variation des valeurs estimées C du couple réel du moteur au cours du temps. Une seconde courbe 22 illustre la variation des valeurs calculées CMIN de la valeur de référence au cours du temps. [0036] La partie inférieure du diagramme donne la valeur de la commande booléenne précitée. [0037] Jusqu'à un instant t1, le régulateur de ralenti est activé (commande booléenne à 1) pour maintenir le couple réel du moteur à chaque instant sensiblement au niveau de la valeur de référence CMIN. [0038] A l'instant t1, une augmentation du couple réel du moteur, par exemple par accélération ou rétrogradation commandée par le conducteur, rend l'action du régulateur de ralenti inutile et celui-ci devient inactif, grâce au passage à 0 de la commande booléenne. [0039] A un instant t2, une baisse brutale du couple réel du moteur est par exemple due à une décélération ou à un passage de rapport supérieur de boîte de vitesse commandé(e) par le conducteur. [0040] Quelle que soit la valeur du régime du moteur, comme cela est visible sur le diagramme temporel, cette baisse brutale du couple réel du moteur n'est cependant pas suffisante pour justifier la mise en action du régulateur de ralenti puisque la valeur de référence CMIN est toujours inférieure à C. [0041 ] Suite à cette baisse brutale, le couple réel du moteur se stabilise alors que le calcul (étape 12) donne une valeur de référence CMIN en augmentation. [0042] A un instant t3, la valeur de référence CMIN rattrape la valeur C ce qui provoque le passage à 1 de la commande booléenne et l'activation du régulateur de ralenti. Grâce au régulateur de ralenti, le régime du moteur est alors maintenu à un niveau suffisant pour que le couple réel du moteur soit maintenu sensiblement au niveau de la valeur de référence CMIN calculée à chaque instant. [0043] Il apparaît clairement que le procédé tel que décrit précédemment permet d'anticiper l'activation du régulateur de ralenti en prévoyant une condition de son activation basée sur la dynamique du véhicule automobile. [0044 ] Il est ainsi possible d'éviter que le moteur ne cale, même dans des conditions de fonctionnement qui ne sont pas nominales, à savoir le cas d'une forte charge ou d'une forte pente. [0045] On notera par ailleurs que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment. En effet, des variantes de réalisation, prévoyant par exemple un autre mode de calcul de la valeur de référence CMIN ou affinant la détermination de la commande booléenne à l'aide de la comparaison de C et CMIN mais aussi d'autres facteurs, peuvent être envisagées. [0046 ] Plus généralement, il apparaîtra à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Dans les revendications qui suivent, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant les revendications au mode de réalisation exposé dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents que les revendications visent à couvrir du fait de leur formulation et dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en oeuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. REVENDICATIONS1. Procédé de régulation du régime d'un moteur de véhicule automobile, comportant une étape (16) d'activation d'un régulateur de ralenti du moteur, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (10) d'estimation d'une valeur courante (C) du couple réel du moteur, et en ce que l'activation (16) du régulateur de ralenti dépend de cette estimation (10). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'estimation (10) de la valeur courante (C) du couple réel du moteur est réalisée à l'aide de données dont au moins une valeur (BV) d'un rapport de boîte de vitesse et une valeur courante (w) du régime du moteur. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'estimation (10) de la valeur courante (C) du couple réel du moteur est déterminée par la relation C = J . dw/dt, où J est une constante d'inertie du moteur prédéterminée en fonction de la valeur (BV) du rapport de boîte de vitesse et w est la valeur courante du régime du moteur. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant une étape (14) de comparaison entre la valeur courante (C) estimée du couple réel du moteur et une valeur de référence (CMIN), et dans lequel l'activation (16) du régulateur de ralenti dépend de cette comparaison (14). 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel, tant que la valeur courante (C) estimée du couple réel du moteur est supérieure à la valeur de référence (CMIN), le régulateur de ralenti du moteur n'est pas activé, et lorsque la valeur courante (C) estimée du couple réel du moteur devient inférieure ou égale à la valeur de référence (CMIN), le régulateur de ralenti du moteur est activé. 6. Procédé selon la revendication 4 ou la revendication 5, dans lequel la valeur de référence (CMIN) est une valeur calculée de couple minimal du moteur nécessaire en réponse à une consigne de ralenti (WR). 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la valeur (CMIN) de couple minimal du moteur nécessaire en réponse à une consigne de ralenti est calculée en fonction d'au moins la consigne de ralenti (WR) et la valeur courante (w) du régime du moteur. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la valeur calculée (CMIN) de couple minimal du moteur nécessaire en réponse à une consigne de ralenti est déterminée selon la relation CMIN = K . [ wR/w ù 1 ], où K est une constante prédéterminée, WR est la consigne de ralenti exprimée en régime de consigne du moteur au ralenti et w est la valeur courante du régime du moteur. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la constante prédéterminée est une constante calibrée en fonction d'un véhicule automobile dans lequel est monté le moteur. 10. Procédé selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans lequel la consigne de ralenti (WR) varie en fonction de plusieurs sources de consommation d'un véhicule automobile dans lequel est monté le moteur.