Brevet FR3089257A1 — publié le 20200605

Description Titre de l'invention : Procédé de commande d'un moteur à combustion interne à apprentissage de la pression atmosphérique Domaine technique [0001] L'invention a pour domaine technique la commande de moteurs à combustion interne, et plus particulièrement, la commande de tels moteurs sans capteur d'angle du papillon d'admission. Technique antérieure [0002] La commande d'un moteur à combustion interne requiert des informations concernant la charge du moteur, notamment pour les moteurs monocylindres. [0003] On utilise habituellement au moins deux informations de charge du moteur parmi l'angle du papillon d'admission, la pression d'air admis et/ou le débit d'air admis. [0004] Dans d'autres modes de réalisation, l'angle du papillon d'admission est utilisé comme seule information de charge du moteur. Toutefois, dans ce cas, la commande n'est pas robuste vis-à-vis des variations d'altitude ou requiert une compensation d'altitude via un capteur de pression. [0005] Les capteurs de détection de la position du papillon d'admission sont d'intégration difficile et ne sont pas tous fiables dans le temps, notamment dans le cas de capteurs à balais (« electrical wishers » en langue anglaise). [0006] De l'état de la technique, on connaît le document JP07034952A décrivant un procédé de commande d'un moteur à combustion interne comprenant la détection de l'état d'ouverture du capteur de détection de la position du papillon d'admission. Le document divulgue la prise en compte des variations d'altitude de sorte à compenser la quantité d'air admise en fonction de la position mesurée du capteur de détection de la position du papillon d'admission. [0007] Toutefois, l'enseignement divulgué par ce document implique une détermination de la pression atmosphérique uniquement lorsque le moteur est arrêté. Une telle détermination ne permet pas de faire la différence entre mauvaise estimation de la pression atmosphérique et. dispersion de composants. [0008] Il existe donc un problème de commande du moteur n'ayant pas recours à un capteur de détection de la position du papillon d'admission permettant d'adresser les problèmes liés à la dispersion des composants et à une mauvaise estimation de la pression atmosphérique. Exposé de l'invention [0009] L'invention a pour objet un procédé de commande d'un moteur à combustion interne muni d'un capteur de position du vilebrequin, d'un capteur de pression d'air admis et 2 d'un papillon d'admission d'air frais, comprenant les étapes suivantes : [0010] on détermine la vitesse de rotation du moteur à comhustion interne en fonction de la dérivée de la position du vilebrequin par rapport au temps, [0011] on détermine la pression d'air admis pour une première position du vilebrequin cor- respondant à 180° avant le point mort haut comhustion, [0012] on détermine la pression d'air admis pour une deuxième position du vilebrequin cor- respondant à 390° avant le point mort haut comhustion, [0013] on détermine un seuil de pression d'apprentissage de la pression atmosphérique en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, [0014] on détermine si la différence entre la pression d'air admis pour la première position du vilebrequin et la pression d'air admis pour la deuxième position du vilebrequin est inférieure au seuil de pression d'apprentissage de la pression atmosphérique, [0015] si tel est le cas, on commande l'apprentissage de la pression atmosphérique en ap- pliquant un filtre du premier ordre à la pression d'air admis pour la deuxième position du vilebrequin, et [0016] on commande le moteur à combustion interne en fonction de la valeur apprise de la pression atmosphérique. [0017] Pour déterminer la valeur apprise de la pression atmosphérique pour une occurrence, lorsque l'occurrence est strictement supérieure à la première occurrence, on peut déterminer une valeur corrective en appliquant un filtre du premier ordre à la différence entre la valeur de pression d'air admis pour une deuxième position du vilebrequin pour l'occurrence courante et la valeur apprise de la pression atmosphérique pour l'occurrence précédente et on peut sommer la valeur corrective à une valeur apprise de la pression atmosphérique pour l'occurrence précédente. [0018] Pour déterminer la valeur apprise de la pression atmosphérique pour la première oc- currence, on peut déterminer une valeur corrective en appliquant un filtre du premier ordre à la différence entre la valeur de pression d'air admis pour une deuxième position du vilebrequin pour l'occurrence courante et une valeur mémorisée de la pression atmosphérique, et on peut sommer la valeur corrective à la valeur mémorisée de la pression atmosphérique. [0019] Le moteur à combustion interne pouvant être muni d'une vanne de by-pass de l'admission d'air, on peut réaliser les étapes suivantes : [0020] on détermine un rapport de pressions en divisant la pression d'air admis pour la deuxième position du vilebrequin par la valeur apprise de la pression atmosphérique, [0021] on détermine si le moteur à combustion interne est en marche ou a fonctionné pendant au moins durée prédéterminée, [0022] si tel est le cas, on détermine si une vanne de by-pass d'admission d'air est ouverte, [0023] on détermine une valeur de base du seuil du rapport de pressions fonction de la 3 vitesse de rotation du moteur à combustion interne et de l'état de la vanne de by-pass d'admission d'air, [0024] on détermine une valeur adaptée du seuil du rapport de pressions fonction de la valeur de hase du seuil du rapport de pressions, d'une valeur d'adaptation et de l'état de la vanne de by-pass d'admission d'air, [0025] on détermine si le rapport de pressions est inférieur à la valeur adaptée du seuil du rapport de pressions, [0026] si tel est le cas, on détermine que le papillon d'admission d'air est fermé, [0027] si tel n'est pas le cas, on détermine que le papillon d'admission d'air est ouvert, et [0028] on commande le moteur à combustion interne en fonction de l'état du papillon d'admission d'air. [0029] On peut ajouter et/ou retrancher une valeur de décalage d'hystérésis à la valeur adaptée du seuil de rapport de pressions, de sorte à éviter une oscillation entre un état détecté ouvert et fermé du papillon d'admission d'air frais. [0030] Le moteur à combustion interne pouvant être muni d'une unité de commande élec- tronique, on peut réaliser les étapes suivantes : [0031] on initialise la valeur d'adaptation du seuil du rapport de pressions à une valeur mémorisée à l'arrêt de l'unité de commande électronique, [0032] on détermine si un ensemble de conditions prend une première valeur, [0033] si tel est le cas, on détermine une valeur de hase du seuil du rapport de pressions par l'intermédiaire d'une cartographie prédéterminée fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, [0034] on détermine si le rapport de pressions est inférieur à la somme de la valeur de base du seuil de rapport de pressions et de la valeur d'adaptation du seuil du rapport de pressions mémorisée, [0035] si tel est le cas, on détermine la valeur d'adaptation du seuil de rapport de pressions pour l'occurrence courante en soustrayant la valeur adaptée du seuil du rapport de pressions mémorisée dans l'unité de commande électronique de la valeur filtrée au premier ordre du rapport de pressions, puis [0036] on mémorise la valeur d'adaptation du seuil du rapport de pressions dans l'unité de commande électronique. [0037] Lors d'un premier réveil de l'unité de commande électronique, la valeur d'adaptation peut être initialisée à une valeur constante prédéterminée. [0038] Pour déterminer que l'ensemble de conditions prend une première valeur, on peut dé- terminer si chacune des conditions de l'ensemble prend une première valeur, l'ensemble de condition comprenant : [0039] une première condition prenant une première valeur si le moteur à combustion interne est en fonction depuis au moins une durée minimale, 100401 une deuxième condition prenant une première valeur si la température du moteur à combustion interne est supérieure à une température minimale et inférieure à une température maximale, [0041] une troisième condition prenant une première valeur si aucune erreur n'est dé- terminée sur les capteurs et actionneurs, [0042] une quatrième condition prenant une première valeur si la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est supérieure à une vitesse minimale de rotation et inférieure à une vitesse maximale de rotation. [0043] Après avoir mémorisée la valeur adaptée du seuil de rapport de pressions, ou lorsque le rapport de pressions est supérieur à la somme de la valeur de base du seuil de rapport de pressions et de la valeur d'adaptation du seuil du rapport de pressions mémorisée, ou lorsque l'ensemble de conditions prend une deuxième valeur, [0044] on peut déterminer si l'unité de commande électronique est arrêtée suite à une demande d'arrêt du conducteur, [0045] si tel est le cas, le procédé peut reprendre à r initial isation de la valeur d'adaptation du seuil du rapport de pressions, et [0046] si tel n'est pas le cas, le procédé peut reprendre à la détermination de la valeur prise par un ensemble de conditions. [0047] Le moteur à combustion interne pouvant être muni d'une unité de commande élec- tronique, on peut limiter la déviation de l'adaptation entre des valeurs maximales et minimales du seuil du rapport de pressions en limitant les valeurs d'adaptation mémorisées lors de l'extinction de l'unité de commande électronique pat- rapport à celles mémorisées au réveil de l'unité de commande électronique. [0048] Un tel procédé de commande présente l'avantage d'une commande robuste vis-à-vis des défaillances ou du retrait du capteur de détection de la position du papillon d'admission. Brève description des dessins [0049] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : [0050] [fig.]] : la figure 1 illustre les principales étapes d'un procédé de commande d'un moteur à combustion interne commandé en fonction de la pression d'air admis, [0051] [fig.2] : la figure 2 illustre les principales étapes d'un procédé de détermination de la fermeture du papillon d'admission d'air frais, [0052] [fig.3] : la figure 3 illustre les principales étapes de détermination de la valeur d'adaptation du seuil de rapport de pressions pour la détermination de la fermeture du papillon d'admission d'air frais. Description des modes de réalisation [0053] L'apprentissage de la pression atmosphérique va maintenant être décrit. [0054] Afin de s'affranchir d'un capteur de détection de la position du papillon d'admission, on remplace les informations de position du papillon d'admission par des informations de pression d'air admis. [0055] On réalise alors deux acquisitions par cycle de combustion, une première acquisition MAP réalisée à une première position angulaire du vilebrequin égale à 180° BTDC (acronyme anglophone pour « Before Top Dcad Center », avant le point mort haut combustion), et une deuxième acquisition MAP_UP réalisée à une deuxième position angulaire du vilebrequin égale à 390° BTDC. [0056] On définit alors un rapport de pressions PQ AMP permettant de déterminer la fermeture du papillon d'admission : [0057] PQ AMP = MAP / AMP (Eq. I) [0058] Avec AMP : valeur apprise de la pression atmosphérique [0059] On réalise un apprentissage de la pression atmosphérique lorsque la différence entre la mesure de pression d'air admis MAP réalisée à la première position angulaire et la mesure de pression d'air admis MAP_UP à la deuxième position angulaire est inférieure à un seuil de pression AP. L'équation Eq. 2 illustre cette condition. [0060] AP