Brevet FR3050767A1 — publié le 20171103

PROCEDE DE COMMANDE D'UNE COUPURE D'INJECTION LORS D'UN ARRET DE MOTEUR THERMIQUE [0001] La présente invention porte sur un procédé de commande d'une coupure d'injection lors d'un arrêt de moteur thermique. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la gestion du pilotage de l'arrêt d'un moteur thermique, notamment de type Diesel, équipant un véhicule automobile muni d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur ou système STT ("Stop and Start" en anglais). [0002] Pour un groupe motopropulseur équipé d'un système STT, pendant le cycle de roulage, le moteur thermique du véhicule peut être fréquemment arrêté de manière temporaire à des fins de minimisation de consommation de carburant. Ces arrêts temporaires peuvent être très nombreux. [0003] Pour gérer ces arrêts et démarrages, il est prévu d'associer au moteur thermique un superviseur de commande qui détermine, en fonction des différentes requêtes d'arrêt du moteur thermique en provenance des différentes fonctionnalités du contrôle commande, une consigne de coupure d'injection du moteur thermique. [0004] L'arrêt du moteur thermique couvre les deux phases de vie suivantes: la phase d'arrêt dite STT amenant le moteur thermique à un régime nul dans le cadre de la fonction "Stop and Start", et la phase de coupure clef amenant le moteur thermique à un régime nul en coupant l'alimentation électrique du moteur par la clef ou le bouton de démarrage. [0005] Comme cela est représenté sur la figure 1, suite à une demande d'arrêt du moteur Dc à l'instant t1, on observe une durée de temporisation T pendant laquelle le doseur d'air P dos est progressivement fermé. A la fin de la durée de temporisation T, l'injection est coupée C lnj à l'instant t2. L'arrêt du fonctionnement du moteur se produit à l'instant t3, tandis que le régime du moteur Wm décroît progressivement pendant toute la phase d'arrêt du moteur pour devenir nul à l'instant t4. [0006] II a été observé une dispersion importante de la prestation d'arrêt en fonction des conditions de fonctionnement, ainsi qu'une dispersion entre les véhicules, et une dégradation de la prestation lors du vieillissement du véhicule. [0007] L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un procédé de commande d'une coupure d'injection lors d'un arrêt de moteur thermique 3050767 2 caractérisé en ce que, suite à une demande d'arrêt du moteur thermique, le procédé comporte : - une étape de détermination d'un délai de coupure d'injection à partir d'une prise en compte des paramètres suivants: une température de liquide de refroidissement, une 5 pression atmosphérique, une dispersion, et une dérive temporelle d'un doseur d'air, et - une étape de coupure d'injection suite à une expiration du délai de coupure d'injection précédemment déterminé. [0008] L'invention permet ainsi d'adapter la coupure d'injection en fonction de la dynamique du moteur, du doseur d'air, et de paramètres thermodynamiques qui ont une 10 influence sur les prestations d'arrêt du moteur thermique. L'invention permet en outre de sélectionner un délai de coupure d'injection optimisant le compromis entre la rapidité d'arrêt du moteur thermique et le ressenti de l'arrêt. [0009] Selon une mise en oeuvre, la prise en compte de la température du moteur thermique et de la pression atmosphérique est effectuée via la mise en oeuvre d'une 15 cartographie retournant une durée seuil comparée avec une durée écoulée depuis une demande d'arrêt du moteur thermique. Cela permet d'adapter la coupure d'injection en fonction de la dynamique du moteur, de celle du doseur, et de la ligne d'air pouvant varier en fonction de la température du moteur. [0010] Selon une mise en oeuvre, la prise en compte de la dispersion, et de la dérive 20 temporelle du doseur d'air est effectuée via la mise en oeuvre d'une cartographie retournant une positon seuil du doseur d'air comparée avec une position réelle du doseur d'air. [0011] Selon une mise en oeuvre, la prise en compte de la pression atmosphérique est effectuée via la mise en oeuvre d'une cartographie retournant une dépression seuil à 25 l'admission comparée avec une dépression réelle à l'admission. [0012] Selon une mise en oeuvre, le procédé comporte une étape d'ajout d'une temporisation maximale calibrable avant de couper l'injection, en cas de disfonctionnement du doseur d'air. [0013] Selon une mise en oeuvre, la temporisation maximale calibrable est de l'ordre de 30 300 millisecondes. 3050767 3 [0014] Selon une mise en oeuvre, le procédé comporte une étape de pré-positionnement du doseur d'air avant de commencer une phase d'arrêt du moteur thermique. Ainsi, en fermant au moins partiellement le doseur d'air, par exemple à 50% de la fermeture totale, cela permet de réduire la durée d'arrêt du moteur et d'améliorer le ressenti par le 5 conducteur. [0015] Selon une mise en oeuvre, le procédé comporte une étape de pilotage d'un système de recirculation des gaz d'échappement ou d'un turbocompresseur pendant la phase d'arrêt du moteur thermique. Ainsi, en autorisant une circulation de certains gaz dans le moteur, un tel pilotage permet d'obtenir un équilibre de pression entre les 10 chambres de combustion. [0016] Selon une mise en oeuvre, des calibrations de lois de commande sont différentes pour une phase d'arrêt du moteur thermique commandée par un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique ou une phase d'arrêt de type coupure clef. [0017] L'invention a également pour objet un système de commande comportant une 15 mémoire stockant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé de commande tel que défini précédemment. [0018] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. 20 [0019] La figure 1, déjà décrite, est un diagramme temporel illustrant une phase d'arrêt du moteur thermique lors de la mise en oeuvre d'un procédé de pilotage de l'art antérieur; [0020] La figure 2 est une représentation schématique fonctionnelle des différents modules mettant en oeuvre le procédé de commande d'une coupure d'injection selon la présente invention. 25 [0021] La figure 2 est une représentation schématique des modules logiques 10 à 15 permettant de déterminer, suite à une demande d'arrêt du moteur thermique, le délai de coupure d'injection C lnj à partir d'une prise en compte des paramètres suivants: une température de liquide de refroidissement Teau, une pression atmosphérique Patmo, une dispersion, et une dérive temporelle d'un doseur d'air. 3050767 4 [0022] Suivant un premier type de coupure d'injection T ci, une cartographie C_Temp fournit une durée seuil ts de coupure d'injection en fonction de la température de liquide de refroidissement Teau et de la pression atmosphérique Patmo. Un module 10 compare ensuite la durée seuil ts retournée par la cartographie C_Temp avec une durée écoulée 5 t_Arr depuis une demande d'arrêt du moteur thermique. Le module 10 changera d'état de sortie (qui pourra par exemple passer à l'état 1 ou 0 en fonction de son état binaire initial) lorsque la durée écoulée t_Arr atteindra la durée seuil ts, et la coupure d'injection C lnj pourra alors être autorisée. [0023] La cartographie C_Temp permet ainsi d'adapter la coupure d'injection en fonction 10 de la dynamique du moteur thermique, du doseur, et de la ligne d'air pouvant varier en fonction de la température du moteur. En outre, la cartographie C_Temp permet de prendre en compte la pression atmosphérique Patmo faisant varier les conditions d'arrêt lorsque l'on se trouve à altitude élevée. En effet, les conditions thermodynamique de la chambre de combustion sont très différentes pour une altitude nulle par rapport à une 15 altitude élevée, de 2000 mètres par exemple. [0024] Suivant un deuxième type de coupure d'injection T ci, une cartographie C_Fdos fournit une position seuil de fermeture Pref du doseur d'air, dit de référence. Un module 11 compare ensuite la position seuil Pref retourné par la cartographie C_Fdos avec une position réelle mesurée Pmes du doseur d'air. Le module 11 changera d'état de sortie (qui 20 pourra par exemple passer à l'état 1 ou 0 en fonction de son état binaire initial) lorsque la position réelle Pmes du doseur d'air atteindra la position seuil Pref, et la coupure d'injection C lnj pourra alors être autorisée. La cartographie C_Fdos permet ainsi de prendre en compte la dispersion et la dérive temporelle du doseur d'air. [0025] Suivant un troisième type de coupure d'injection T ci, une cartographie C_Dad 25 fournit une dépression seuil à l'admission D ref, dite de référence. Un module 12 compare ensuite la dépression seuil D_ref retournée par la cartographie C_Dad avec une dépression réelle mesurée à l'admission D mes. Le module 12 changera d'état de sortie (qui pourra par exemple passer à l'état 1 ou 0 en fonction de son état binaire initial) lorsque la dépression réelle à l'admission D_mes atteindra la dépression seuil D ref, et la 30 coupure d'injection C lnj pourra alors être autorisée. [0026] Un sélecteur 14 permet de sélectionner, selon la situation de vie du véhicule automobile, le type de coupure d'injection T ci à appliquer. En variante, les différents 3050767 5 types de coupure d'injection T ci pourront être combinés entre eux, et le cas échéant prioriser, en fonction de la situation de vie du véhicule. [0027] En cas de dysfonctionnement du doseur d'air, une cartographie C_Del fournit une temporisation maximale calibrable tmax avant la coupure d'injection C lnj. Un module 13 5 compare ensuite la temporisation maximale tmax retournée par la cartographie C_Del avec la durée écoulée t_Arr depuis une demande d'arrêt du moteur thermique. Le module 13 changera d'état de sortie (qui pourra par exemple passer à l'état 1 ou 0 en fonction de son état binaire initial) lorsque la durée écoulée t_Arr atteindra la temporisation maximale tmax, et la coupure d'injection C lnj pourra alors être autorisée. La sortie du module 13 10 pourra être branchée en entrée d'une porte logique 15, de type OU, en parallèle de la sortie du sélecteur 14. La temporisation maximale tmax pourra par exemple être de l'ordre de 300 millisecondes. [0028] Dans le cas d'une phase d'arrêt commandée par un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique (de type STT) ou d'une phase d'arrêt de 15 type coupure clef, on utilise une même architecture logique du système de commande, mais les calibrations des lois de commande sont différentes. Les valeurs seuils ts, Pref, D ref, et tmax pourront ainsi être différentes d'un type de phase d'arrêt (STT ou de type clef) à l'autre. [0029] Dans certaines mises en oeuvre perfectionnées, avant de commencer la phase 20 d'arrêt du moteur, le doseur d'air pourra être pré-positionné. Ainsi, en fermant au moins partiellement le doseur d'air, par exemple à 50% de la fermeture totale, cela permet de réduire la durée d'arrêt du moteur et d'améliorer le ressenti par le conducteur. [0030] Il sera également possible de prévoir un pilotage d'un système de recirculation des gaz d'échappement ou d'un turbocompresseur pendant la phase d'arrêt du moteur 25 thermique. Ainsi, en autorisant une circulation de certains gaz dans le moteur thermique, un tel pilotage permet d'obtenir un équilibre de pression entre les chambres de combustion, ce qui améliore également le ressenti par le conducteur et réduit la durée d'arrêt du moteur thermique. [0031] Les lois de commandes ainsi que les modules logiques 10 à 15 pourront être 30 implémentées dans un système de commande comportant une mémoire stockant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé de commande décrit précédemment. Ce système de commande pourra être distinct ou confondu avec le calculateur moteur. REVENDICATIONS: 1. Procédé de commande d'une coupure d'injection (C Inj) lors d'un arrêt de moteur thermique caractérisé en ce que, suite à une demande d'arrêt dudit moteur thermique, ledit procédé comporte : - une étape de détermination d'un délai de coupure d'injection (C Inj) à partir d'une prise en compte des paramètres suivants: une température de liquide de refroidissement (Teau), une pression atmosphérique (Patmo), une dispersion, et une dérive temporelle d'un doseur d'air, et - une étape de coupure d'injection (C lnj) suite à une expiration dudit délai de coupure d'injection (C Inj) précédemment déterminé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la prise en compte de ladite température du moteur thermique (Teau) et de ladite pression atmosphérique (Patmo) est effectuée via la mise en oeuvre d'une cartographie (C Temp) retournant une durée seuil (ts) comparée avec une durée écoulée (t Arr) depuis une demande d'arrêt dudit moteur thermique. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la prise en compte de ladite dispersion, et de ladite dérive temporelle du doseur d'air est effectuée via la mise en oeuvre d'une cartographie (C Fdos) retournant une positon seuil (Pref) dudit doseur d'air comparée avec une position réelle (Pmes) dudit doseur d'air. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la prise en compte de ladite pression atmosphérique (Patmo) est effectuée via la mise en oeuvre d'une cartographie (C Dad) retournant une dépression seuil (D ref) à l'admission comparée avec une dépression réelle (D mes) à l'admission. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'ajout d'une temporisation maximale calibrable (tmax) avant de couper l'injection, en cas de disfonctionnement dudit doseur d'air. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite temporisation maximale calibrable (tmax) est de l'ordre de 300 millisecondes. 3050767 7 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de pré-positionnement dudit doseur d'air avant de commencer une phase d'arrêt dudit moteur thermique. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il 5 comporte une étape de pilotage d'un système de recirculation des gaz d'échappement ou d'un turbocompresseur pendant ladite phase d'arrêt dudit moteur thermique. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que des calibrations de lois de commande sont différentes pour une phase d'arrêt dudit moteur thermique commandée par un système d'arrêt et de redémarrage automatique du 10 moteur thermique ou une phase d'arrêt de type coupure clef. 10. Système de commande comportant une mémoire stockant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé de commande tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 15