Brevet FR2983534A1 — publié le 20130607

Procédé de commande d'une alimentation en un mélange d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile. L'invention relève du domaine des procédés de commande électrique d'une alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile. Elle a pour objet un tel procédé de commande ainsi qu'un système de contrôle pour la mise en oeuvre du procédé. Elle a aussi pour objet un moteur à combustion interne équipé d'un tel système de contrôle. Le document FR 2,912,183 (PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES) décrit un système de contrôle d'une alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne. Le système de contrôle comprend des moyens permettant de reconnaître la qualité et/ou la nature du carburant présent à l'intérieur d'un réservoir de carburant qui équipe le véhicule automobile. Ces moyens sont par exemple des capteurs de mesure d'une caractéristique du carburant, qui est représentative de la qualité et/ou de la nature du carburant. Le système de contrôle met en oeuvre un procédé de commande de l'alimentation en carburant du moteur à combustion interne, qui comprend une pluralité de cartographies, suivant la qualité et/ou la nature du carburant. Dans le cas où le carburant alimentant le moteur à combustion interne comprend un mélange variable en proportion d'éthanol et d'un carburant conventionnel, des cartographies d'alimentation dudit moteur doivent être multipliées selon la qualité et/ou la nature du carburant employé pour l'alimentation du moteur à combustion interne. Dans ce cas-là, le système de contrôle interpole entre ces cartographies pour obtenir un réglage convenable de l'alimentation en carburant du moteur à combustion interne. Il en découle un premier inconvénient qui réside dans une nécessité pour le 30 système de contrôle de disposer d'une capacité mémoire importante et/ou de ressources microprocesseur conséquentes pour être à même d'effectuer de telles interpolations. Il en résulte un coût jugé trop important du système de contrôle. Il en découle aussi un deuxième inconvénient qui réside dans un temps de calibration jugé excessivement long pour couvrir de multiples hypothèses d'alimentation en carburant du moteur à combustion, allant de 0% à 100% d'éthanol. Ledit système de contrôle mérite d'être simplifié et rendu plus rapide. Il en découle encore un troisième inconvénient qui réside dans une occurrence d'erreurs du système de contrôle, tels que des dysfonctionnements couramment dénommés d'après le terme anglo-saxon « bugs », qui sont préjudiciables à une bonne mise en oeuvre du moteur à combustion interne. Ledit système de contrôle mérite d'être amélioré et rendu plus efficace. Il en découle finalement un surcoût pour le véhicule automobile, ce qu'il est souhaitable d'éviter. Un but de la présente invention est de proposer un procédé de commande d'une alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile, le procédé de commande étant simple et rapide à mettre en oeuvre, efficace, quelque soit la nature et la composition du carburant alimentant le moteur à combustion interne. Plus particulièrement, le but de la présente invention est de proposer une stratégie efficace et rapide d'adaptation d'une avance à allumage en fonction d'un taux d'éthanol compris dans le carburant. Un autre but de la présente invention est de proposer un système de contrôle de l'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne apte à mettre en oeuvre un tel procédé de commande. Un procédé de commande de la présente invention est un procédé de commande d'une alimentation en un mélange d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile. Le procédé de commande comprend une étape de déclenchement à un instant d'étincelle d'un arc électrique. Selon la présente invention, le procédé de commande comprend une stratégie d'adaptation qui prend en compte une pluralité de critères, dont : un régime du moteur à combustion interne, un taux de remplissage du moteur à combustion interne, une température de gaz d'échappement, un taux d'éthanol contenu dans le mélange, pour déterminer un angle de rotation volant qui sépare ledit instant d'étincelle d'un instant de passage en un point mort haut d'un piston constitutif du moteur à combustion interne. La stratégie d'adaptation comprend avantageusement une première étape de calcul qui prend en compte au moins : le régime du moteur à combustion interne, le taux de remplissage du moteur à combustion interne, le taux d'éthanol contenu dans le mélange, pour déterminer un premier angle de rotation volant. La stratégie d'adaptation comprend avantageusement une deuxième étape de calcul qui prend en compte au moins : 20 - le régime du moteur à combustion interne, - le taux de remplissage du moteur à combustion interne, - la température des gaz d'échappement, pour déterminer un deuxième angle de rotation volant. 25 La stratégie d'adaptation comprend avantageusement une étape de priorisation au cours de laquelle le premier angle de rotation volant est comparé au deuxième angle de rotation pour déterminer un angle de rotation volant minimal. Un système de contrôle de la présente invention est principalement 30 reconnaissable en ce que le système de contrôle est un système de contrôle pour la mise en oeuvre d'un tel procédé de commande. ^ ^ ^ ^ 15 ^ ^ ^ Le système de contrôle comprend avantageusement des premiers moyens de calcul de du premier angle de rotation volant. Le système de contrôle comprend avantageusement des deuxièmes moyens de calcul du deuxième angle de rotation volant. Le système de contrôle comprend avantageusement des moyens de comparaison du premier angle de rotation volant. Le système de contrôle comprend avantageusement des moyens de déclenchement à l'instant d'étincelle de l'arc électrique. Un moteur de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le moteur à combustion interne équipé d'un tel système de contrôle. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : La figure 1 est une vue schématique partielle en coupe d'un moteur à combustion interne de la présente invention. La figure 2 est une illustration schématique d'une stratégie d'adaptation constitutive d'un procédé de commande de la présente invention. La figure 3 est une illustration schématique d'étapes successives que comprend la stratégie d'adaptation illustrée sur la figure 2. La figure 4 est une vue schématique d'un système de contrôle apte à mettre en oeuvre ledit procédé de commande et la stratégie d'adaptation illustrée sur la figure 2. La figure 5 est une illustration schématique représentant une évolution d'un angle de rotation volant en fonction d'une température de gaz d'échappement issus du moteur à combustion interne représenté sur la figure 1. La figure 6 est une illustration schématique représentant une évolution de l'angle de rotation volant en fonction d'un taux d'éthanol présent dans un mélange alimentant le moteur en combustion interne. La figure 7 est une illustration schématique représentant une évolution de l'angle de rotation volant en fonction d'un régime moteur et d'un remplissage moteur. Sur la figure 1, un véhicule automobile est équipé d'un moteur à combustion interne 1 pour permettre un déplacement du véhicule automobile. Le moteur à combustion interne 1 comprend au moins un cylindre 2 qui délimite une chambre de combustion 3 à l'intérieur de laquelle une combustion d'un mélange 4 d'un carburant et d'air est réalisée. Le cylindre 2 est pourvu d'une soupape d'admission 5 qui contrôle une admission du mélange 4 à l'intérieur de la chambre de combustion 3. Le cylindre 2 est également pourvu d'une soupape d'échappement 6 qui contrôle une évacuation, hors de la chambre de combustion 3, de gaz d'échappement 7 issus de ladite combustion. Le cylindre 2 est enfin pourvu de moyens de déclenchement 100 d'un arc électrique 101 à un instant d'étincelle T1. L'arc électrique 101 est destiné à enflammer le mélange 4 pour déclencher sa combustion. De tels moyens de déclenchement 100 sont notamment constitués d'une bougie. La chambre de combustion 3 loge un piston 8 qui circule en translation 9 à l'intérieur de la chambre de combustion 3. Plus particulièrement, le piston 8 est mobile en translation 9 entre un point mort haut PMH et un point mort bas PMB. Autrement dit, le piston 8 subit un cycle de va-et-vient entre le point mort haut PMH et le point mort bas PMB. Plus particulièrement, le piston 8 atteint le point mort haut PMH à un instant haut TH et le point mort bas à un instant bas TB. Il est connu d'opérer un décalage à l'allumage du mélange 4 de telle sorte qu'un 30 déclenchement de l'arc électrique 101 est décalé par rapport à un passage du piston 8 au point mort haut PMH. En d'autres termes, il est connu que l'instant d'étincelle T1 soit distinct de l'instant haut TH au cours du cycle de va-et-vient du piston 8. Un tel décalage est constitué d'un angle de rotation volant A qui sépare ledit instant d'étincelle T1 de l'instant haut TH. Autrement dit, l'angle de rotation volant A représente un retard ou une avance à l'allumage, c'est-à-dire un délai entre l'instant d'étincelle T1 et l'instant haut TH, indifféremment délai positif ou négatif, en cas de retard ou d'avance respectivement. La présente invention propose une stratégie d'adaptation ST, pour déterminer un angle de rotation volant A, qui sépare ledit instant d'étincelle T1 de l'instant de passage TH qui est avantageusement déterminée en temps réel. Autrement dit, la présente invention propose une approche nouvelle et originale pour déterminer l'angle de rotation volant A, à partir d'un certain nombre de critères. La présente invention propose de déterminer par itérations successives l'angle de rotation volant A en fonction de critères précis mesurées par des capteurs de mesure respectifs et appropriés. Selon la présente invention, la stratégie d'adaptation ST illustrée sur la figure 2 est placée sous la dépendance d'une pluralité de critères, dont : - un régime R du moteur à combustion interne 1, - un taux de remplissage TR du moteur à combustion interne 1, - une température TE des gaz d'échappement 7, - un taux d'éthanol TA contenu dans le mélange 4. Plus particulièrement sur la figure 3, une première étape de calcul P1 est effectuée en prenant en compte les critères suivants : - le régime R du moteur à combustion interne 1, - le taux de remplissage TR du moteur à combustion interne 1, - le taux d'éthanol TA contenu dans le mélange 4. La première étape de calcul P1 permet la détermination d'un premier angle de rotation volant A1, en prenant en compte les critères immédiatement susvisés. Plus particulièrement sur la figure 3 encore, une deuxième étape de calcul P2 est effectuée en prenant en compte les critères suivants : - le régime R du moteur à combustion interne 1, - le taux de remplissage TR du moteur à combustion interne 1, - la température TE des gaz d'échappement 7. La deuxième étape de calcul P2 permet la détermination d'un deuxième angle de rotation volant A2, en prenant en compte les critères immédiatement susvisés. Puis, la stratégie d'adaptation ST comprend une étape de priorisation P3 au cours de laquelle une comparaison du premier angle de rotation volant Al et du deuxième angle de rotation volant A2 pour choisir celui des d'eux qui est un angle de rotation volant minimum Amin et finalement pour décaler le déclenchement de l'arc électrique 101 par rapport au passage du piston 8 au point mort haut PMH. L'ensemble de ces dispositions est tel qu'à partir d'une admission contrôlée d'éthanol à l'intérieur du mélange 4 et à partir de la mise en oeuvre d'une telle stratégie d'adaptation ST, une combustion du mélange 4 est plus lente, ce qui induit une plus stabilité optimisée de fonctionnement du moteur à combustion interne 1. L'ensemble de ces dispositions est tel qu'une température adiabatique d'une flamme de combustion du mélange 4 à l'intérieur de la chambre de combustion 3 est la plus faible possible. Pour ce faire, le moteur à combustion interne 1 est équipé selon la présente invention d'un système de contrôle 14 d'une alimentation en mélange 4 du moteur à combustion interne 1, qui est illustré sur la figure 5. Le système de contrôle 14 comprend avantageusement des premiers moyens de calcul 15 du premier angle de rotation volant Al. Le système de contrôle 14 comprend avantageusement des deuxièmes moyens de calcul 16 du deuxième angle de rotation volant A2. Le système de contrôle 14 comprend encore avantageusement des moyens de comparaison 17 du premier angle de rotation volant Al et du deuxième angle de rotation volant A2. Les moyens de comparaison 17 sont aptes à déterminer le plus petit du premier angle de rotation volant Al et du deuxième angle de rotation volant A2 pour en faire l'angle de rotation volant minimum Amin et décaler en conséquence le déclenchement de l'arc électrique 101. A titre d'exemple illustratif de la présente invention, la figure 5 illustre schématiquement une évolution de l'angle de rotation volant A en fonction de la température TE des gaz d'échappement issus du moteur à combustion interne où il apparaît que l'angle de rotation volant A est une fonction décroissante de la température TE des gaz d'échappement. Autrement dit, l'angle de rotation volant A diminue lorsque la température TE des gaz d'échappement des gaz d'échappement augmente. Plus particulièrement sur l'exemple illustré, aux alentours de 575°C, l'angle de rotation volant A change de signe, de telle sorte que la stratégie d'adaptation proposée propose une avance à l'allumage en- dessous de 575°C et un retard à l'allumage au-dessus de 575°C. A titre d'exemple illustratif de la présente invention encore, la figure 6 illustre schématiquement une évolution de l'angle de rotation volant A en fonction du taux d'éthanol TA contenu dans le mélange 4 où il apparaît que l'angle de rotation volant A est une fonction décroissante du taux d'éthanol TA contenu dans le mélange 4. Autrement dit, l'angle de rotation volant A diminue lorsque le taux d'éthanol TA contenu dans le mélange 4 augmente. Plus particulièrement, sur l'exemple illustré, plus le taux d'éthanol TA contenu dans le mélange 4 augmente, plus le retard à l'allumage augmente.30 A titre d'exemple illustratif de la présente invention encore, la figure 7 illustre schématiquement une cartographie de l'angle de rotation volant A en fonction du régime R et du taux de remplissage TR du moteur à combustion interne 1. Ces dispositions sont telles que le système de contrôle 14 comporte des mémoires qui sont les plus restreintes possibles, à partir d'une simplification de la stratégie d'adaptation proposée ST par rapport à des stratégies connues. Ces dispositions sont aussi telles qu'une rapidité d'exécution d'un tel procédé de 10 commande est optimisée, en supprimant de surcroît tous risques de dysfonctionnements, du type « bugs ». Ces dispositions sont enfin telles qu'un coût d'un tel moteur à combustion interne 1 et en conséquence d'un véhicule automobile équipé d'un tel moteur à 15 combustion 1 est le plus faible possible. REVENDICATIONS. 1.- Procédé de commande d'une alimentation en un mélange (4) d'un moteur à combustion interne (1) équipant un véhicule automobile, le procédé de commande comprenant une étape de déclenchement à un instant d'étincelle (T1) d'un arc électrique (101), caractérisé en ce que le procédé de commande comprend une stratégie d'adaptation (ST) qui prend en compte une pluralité de critères, dont : - un régime (R) du moteur à combustion interne (1), - un taux de remplissage (TR) du moteur à combustion interne (1), - une température (TE) de gaz d'échappement (7), - un taux d'éthanol (TA) contenu dans le mélange (4), pour déterminer un angle de rotation volant (A) qui sépare ledit instant d'étincelle (T1) d'un instant de passage (TH) en un point mort haut (PMH) d'un piston (8) constitutif du moteur à combustion interne (1). 2.- Procédé de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la stratégie d'adaptation (ST) comprend une première étape de calcul (P1) qui prend en compte au moins : - le régime (R) du moteur à combustion interne (1), - le taux de remplissage (TR) du moteur à combustion interne (1), - le taux d'éthanol (TA) contenu dans le mélange (4), pour déterminer un premier angle de rotation volant (A1). 3.- Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la stratégie d'adaptation ST comprend une deuxième étape de calcul (P2) qui prend en compte au moins : - le régime (R) du moteur à combustion interne (1), - le taux de remplissage (TR) du moteur à combustion interne (1), - la température (TE) des gaz d'échappement (7), pour déterminer un deuxième angle de rotation volant (A2). 4.- Procédé de commande selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la stratégie d'adaptation (ST) comprend une étape de priorisation (P3) au cours de laquelle le premier angle de rotation volant (A1) est comparé au deuxième angle de rotation (A2) pour déterminer un angle de rotation volant minimal (Amin). Système de contrôle (14) pour la mise en oeuvre d'un procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes. Système de contrôle (14) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de contrôle (14) comprend des premiers moyens de calcul (15) de du premier angle de rotation volant (A1). Système de contrôle (14) selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le système de contrôle (14) comprend des deuxièmes moyens de calcul (16) du deuxième angle de rotation volant (A2). Système de contrôle (14) selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le système de contrôle (14) comprend des moyens de comparaison (17) du premier angle de rotation volant (Amin). Système de contrôle (14) selon les revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le système de contrôle (14) comprend des moyens de déclenchement (100) à l'instant d'étincelle de l'arc électrique. 10.- Moteur à combustion interne équipé d'un système de contrôle (14) selon l'une quelconque des revendications 5 à 9. 5.- 6.- 7.- 8.- 9.-25