Brevet FR3122218A1 — publié le 20221028

La présente invention a pour objet un procédé de surveillance des adaptatifs de correction délivrés par une fonction d’apprentissage de régulation de la richesse d’un moteur thermique, dans lequel un modèle de régulation de la richesse est constitué d’adaptatifs de correction suivant une matrice délimitée en une pluralité de zones de fonctionnement moteur et dans lequel la fonction d’apprentissage est adaptée à opérer un cycle d’apprentissage constitué de boucles de mise à jour desdits adaptatifs, le procédé comportant à chaque mise à jour d’un adaptatif d’une première zone de fonctionnement, le calcul (E12) d’une différence (DIF) entre la valeur actualisée de l’adaptatif de ladite première zone de fonctionnement et la valeur mémorisée d’un adaptatif d’une deuxième zone de fonctionnement, et la surveillance (E13) de ladite différence (DIF) par rapport à un critère de variation (S2) entre ladite première zone et ladite deuxième zone. Figure 1 PROCEDE DE SURVEILLANCE DES ADAPTATIFS DE CORRECTION DELIVRES PAR UNE FONCTION D’APPRENTISSAGE DE REGULATION DE LA RICHESSE D’UN MOTEUR THERMIQUE Le domaine de l’invention concerne un procédé de surveillance des adaptatifs de correction délivrés par une fonction d’apprentissage de régulation de la richesse d’un moteur thermique. Les actionneurs de moteurs thermiques de véhicule ont un comportement pouvant différer des modèles de comportements intégrés dans l’unité de contrôle du moteur, du fait des dispersions de fabrication, de l’usure, de l’encrassement et de la qualité de représentation des actionneurs du moteur. Dans le cas des modèles d’actionneurs relatifs à la branche d’admission et la branche d’injection, ce décalage peut amener à des dérives de la richesse du mélange. La richesse d’un carburant est un rapport définissant l’excès ou le défaut de carburant par rapport à l’oxygène dans un mélange. Cette situation provoque une surconsommation et/ou une augmentation des émissions polluantes. Cela peut entrainer également des impacts sur l’agrément de conduite. Il est nécessaire tout au long de la vie du véhicule de corriger ces dérives de richesse. Classiquement, cette correction est réalisée par des modèles de contrôle moteur, réalisant la fonction de régulation de richesse, qui corrige en permanence le temps de commande de l’injecteur en se basant sur la mesure de richesse fournie par la sonde de richesse présente à l’échappement. De plus, pour optimiser cette correction, l’unité de commande du moteur exécute en parallèle une fonction d’apprentissage de contrôle moteur en charge de mémoriser la correction nécessaire pour des champs de fonctionnement du moteur. Plus précisément, sur un point stabilisé de champ de fonctionnement moteur, dès que les conditions d’apprentissage sont respectées, la fonction d’apprentissage mémorise pour ce point la valeur de correction déterminée par le modèle de contrôle moteur en charge de la régulation de richesse. Simultanément, l’unité de commande communique la valeur en cours de mémorisation, ce qui a pour effet de faire converger la valeur de correction de régulation de richesse. Ainsi, le travail de régulation est minimisé et on améliore la dynamique de correction. La fonction d’apprentissage joue un rôle majeur lorsque le modèle de régulation de richesse ne peut pas corriger la richesse, notamment lorsque la sonde de richesse n’est pas disponible, et améliore significativement le contrôle moteur lors de transitoire de charge en minimisant le travail de la fonction de régulation de richesse. On connait le document FR3033840A1 déposé par la demanderesse décrivant un procédé de gestion de l’alimentation d’un moteur à combustion interne mettant en œuvre une fonction de sécurisation de mise à jour des adaptatifs de correction dans lequel une phase de validation permet de confirmer la cohérence des adaptatifs par rapport à des adaptatifs sécurisés qui ont calculés dans des mêmes conditions de fonctionnement moteur. On connait en outre le document FR3088965A1 décrivant un procédé de correction de commande d’un moteur thermique dans lequel on calcule des adaptatifs de correction selon deux méthodes de calcul, direct et indirect, visant à appliquer ces adaptatifs dans des zones de fonctionnement moteur spécifiques, à chaud et à froid. En outre, le procédé est configuré pour transiter progressivement de l’application d’un adaptatif calculé selon la première méthode vers l’adaptatif calculé selon la deuxième méthode. Les méthodes d’apprentissage généralement appliquées présentent des inconvénients. En particulier, si un adaptatif correspondant à une zone de fonctionnement a été mal appris, du fait d’une défaillance ponctuelle non détectée et ayant altérée la mesure de richesse par exemple, lorsque le moteur repasse sur cette zone de fonctionnement la richesse risque d’être perturbée par cet adaptatif erroné. Cela peut avoir des conséquences sur la consommation de carburant, les émissions polluantes ou l’agrément de conduite ressenti par le conducteur. En outre, la fonction d’apprentissage peut alors mettre un certain temps à remettre en question cet adaptatif avant de se décider à le corriger progressivement. Il existe donc un besoin d’améliorer les méthodes d’apprentissage des adaptatifs de correction de la richesse. Un objectif de l’invention est de perfectionner le mécanisme de sécurisation des fonctions d’apprentissage des adaptatifs de correction. Un autre objectif est d’améliorer les techniques de détection d’un adaptatif de correction erroné. Un autre objectif est d’améliorer les performances de consommation d’un moteur thermique en optimisant les lois de commande des actionneurs. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de surveillance des adaptatifs de correction délivrés par une fonction d’apprentissage de régulation de la richesse d’un moteur thermique mis en œuvre par une unité de commande dudit moteur, dans lequel un modèle de régulation de la richesse est constitué d’adaptatifs de correction suivant une matrice délimitée en une pluralité de zones de fonctionnement moteur et dans lequel la fonction d’apprentissage est adaptée à opérer un cycle d’apprentissage constitué de boucles de mise à jour desdits adaptatifs. Selon l’invention, le procédé comporte les étapes suivantes : - A chaque mise à jour d’un adaptatif d’une première zone de fonctionnement, le calcul d’une différence entre la valeur actualisée de l’adaptatif de ladite première zone de fonctionnement et la valeur mémorisée d’un adaptatif d’une deuxième zone de fonctionnement, - La surveillance de ladite différence par rapport à un critère de variation entre ladite première zone et ladite deuxième zone. Selon une variante, la première zone de fonctionnement et la deuxième zone de fonctionnement sont des zones adjacentes dans la matrice en fonction d’un paramètre moteur. Selon une variante, le paramètre moteur est un paramètre de débit total d’aspiration de gaz des cylindres. Selon une variante, le procédé comporte une table de critères de variation définissant des couples de zones de fonctionnement de la matrice et dans laquelle table une valeur spécifique de critère de variation est associée à chaque couple, et la surveillance comporte en outre une étape de détermination de la valeur du critère de variation en fonction des première et deuxième zones de fonctionnement. Selon une variante, le procédé comporte en outre une étape de reconfiguration de la fonction d’apprentissage en fonction du résultat de la surveillance. Selon un premier niveau de reconfiguration, si ladite différence est comprise dans une première plage de valeurs au-delà d’un seuil de variation, la reconfiguration consiste à mettre à jour partiellement la valeur mémorisée de l’adaptatif de la première zone de fonctionnement en fonction d’un coefficient de pondération prédéterminé. Selon une variante de ce premier niveau de reconfiguration, le procédé consiste en outre à modifier les paramètres d’apprentissage des boules de mise à jour suivantes de manière à accélérer l’actualisation par les valeurs suivantes d’adaptatif. Selon un deuxième niveau de reconfiguration, si ladite différence est comprise dans une deuxième plage de valeurs supérieures aux valeurs de la première plage, la reconfiguration consiste à annuler la mise à jour par la valeur actualisée et réactiver le cycle d’apprentissage pour la première zone de fonctionnement. L’invention prévoit un groupe motopropulseur de véhicule automobile comportant un moteur thermique muni d’une unité de commande mettant en œuvre une fonction d’apprentissage de régulation de la richesse délivrant des adaptatifs de correction et un modèle de régulation de la richesse constitué d’adaptatifs de correction suivant une matrice délimitée en une pluralité de zones de fonctionnement moteur et dans lequel la fonction d’apprentissage est adaptée à opérer un cycle d’apprentissage constitué de boucles de mises à jour desdits adaptatifs, caractérisé en ce que l’unité de commande est configurée pour mettre en œuvre le procédé de surveillance selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents. L’invention prévoir également un véhicule automobile comportant un tel groupe motopropulseur. Le procédé selon l’invention permet d’évaluer le niveau de cohérence des adaptatifs de richesse entre deux zones de fonctionnement moteur, pour en cas de détection d’une incohérence, piloter des actions de reconfiguration de la stratégie d’apprentissage. Ces actions de reconfiguration évitent les impacts en termes de déviation de richesse et donc de surconsommation de carburant et également de surémissions polluantes. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels : est un logigramme représentant un algorithme d’un mode de réalisation du procédé de surveillance selon l’invention. représente un graphique de valeurs d’adaptatifs de correction de la richesse en fonction de zones de fonctionnement moteur. L’invention trouve une application pour les modèles de contrôles d’actionneurs de moteur thermique et en particulier pour la surveillance d’une fonction d’apprentissage pour de tels modèles de contrôle. Dans la présente description, le terme modèle de contrôle d’actionneurs désigne toute fonction de contrôle d’actionneurs du moteur. La fonction d’apprentissage met en œuvre la fonction de mémorisation des termes calculés par le modèle de contrôle, la fonction de mise à jour des termes du modèle et la fonction de restitution desdits termes. Le terme valeur mémorisée de la fonction d’apprentissage désigne la valeur du modèle de contrôle qui est enregistrée en mémoire de l’unité de commande du moteur thermique. Le terme valeur actualisée de la fonction d’apprentissage désigne la valeur estimée à partir des mesures instantanées de grandeurs physiques issu de capteur du moteur, par exemple la sonde de richesse à l’échappement. Les modes de réalisation de l’invention seront décrits plus précisément à titre d’exemple non limitatif pour le cas d’une fonction d’apprentissage d’un modèle de régulation de la richesse. Le modèle de contrôle est une fonction de régulation de la richesse en charge de calculer des termes de correction des actionneurs du moteur permettant de réguler la richesse. La fonction d’apprentissage est adaptée à mémoriser lesdits adaptatifs de correction de la richesse, suivant par exemple une matrice des variables de régime, de charge moteur, de débit d’aspiration de gaz des cylindres, notamment. La valeur courante est estimée à partir de mesure de pression de collecteur du moteur et une teneur en oxygène d’un gaz d’échappement du moteur. Les adaptatifs de correction ajustent les actionneurs de la branche d’admission et/ou la branche d’injection du moteur thermique permettant de contrôler la richesse, soit la commande d’ouverture de vanne d’admission de gaz et/ou la commande de durée d’injection de carburant. L’invention s’applique pour un véhicule automobile à groupe motopropulseur thermique comprenant un moteur thermique piloté par une unité de commande. L’unité de commande est munie d’un calculateur à circuits intégrés et de mémoires électroniques, le calculateur et les mémoires étant configurés pour exécuter le procédé de surveillance selon l’invention. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le calculateur pourrait être externe à l’unité de commande du moteur, tout en étant couplé à cette dernière. Dans ce dernier cas, il peut être lui-même agencé sous la forme d’un calculateur dédié comprenant un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, l’unité de commande, selon l’invention, peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware »), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. Plus précisément, l’unité de commande comporte une fonction d’apprentissage du modèle de contrôle d’actionneurs de régulation de la richesse et un module de surveillance de la valeur du terme à apprendre par la fonction d’apprentissage. La fonction d’apprentissage est configurée pour mémoriser un adaptatif de correction en conditions d’apprentissage préétablies, en particulier sur un point de fonctionnement stabilisé en charge et régime moteur ou une zone de fonctionnement stabilisée en régime et charge moteur. Le processus d’apprentissage exécute en permanence durant le fonctionnement du moteur des boucles de mises à jour des termes de la matrice d’apprentissage lorsque les conditions d’apprentissage sont établies. En d’autres termes la fonction d’apprentissage procède de façon itérative, ou récursives, à des calculs de valeurs des termes du modèle, issues de mesures instantanées de grandeurs physiques relevées par un ou des capteurs du moteur. En fonction de la technique d’optimisation utilisée, la nouvelle valeur mémorisée par une boucle de mise à jour, comprend tout ou partie de la valeur courante, ou conserve en totalité la valeur mémorisée lors de la boucle précédente. Conformément à l’invention, il est prévu que le modèle de régulation de la richesse est constitué d’adaptatifs de correction suivant une matrice délimitée en une pluralité de zones de fonctionnement moteur. Les zones de fonctionnement peuvent être délimitées en fonction d’un ou de plusieurs paramètres, parmi lesquels le régime moteur, la charge moteur, une température eau, et un débit d’aspiration des gaz dans les cylindres. Le procédé de surveillance vise à contrôler la variation de valeurs des adaptatifs entre deux zones de fonctionnement du moteur pour détecter une anomalie. A cet effet, l’unité de commande du moteur comprend en mémoire une matrice de valeurs d’adaptatifs de correction en fonction de zones de fonctionnement définies préférentiellement selon un débit d’aspiration des gaz dans les cylindres, exprimé en kg/h. Le débit d’aspiration est un paramètre physique du moteur et par conséquent ce paramètre ne peut pas varier brusquement entre deux zones de fonctionnement. On s’attend donc à observer une variation fluide des jeux d’adaptatifs entre deux zones adjacentes. Les zones sont délimitées en fonction de critères comme des zones de pilotage d’actionneurs, par exemple activation ou non des déphaseurs d’arbres à cames, l’activation d’un turbocompresseur, par exemple. Le débit d’aspiration est un paramètre déterminé en permanence par l’unité de commande du moteur et utilisé pour le calcul de la quantité d’air admise dans les cylindres. La matrice est actualisée par la fonction d’apprentissage de régulation de richesse. En cas de détection d’une variation importante d’une zone adjacente à l’autre et qu’il n’y a pas de raison physique, comme par exemple l’activation d’un mode de pilotage particulier d’un actionneur (turbocompresseur ou pilotage des déphaseurs d’arbre à cames), le procédé détecte une situation durant laquelle la fonction d’apprentissage délivre une valeur erronée d’un adaptatif. En , on décrit un mode de réalisation du procédé de surveillance conformément à l’invention. A une première étape E10, on est dans une situation de déclenchement d’un cycle d’apprentissage d’une valeur d’adaptatif de correction de la régulation de richesse. Les conditions d’apprentissage sont réunies et autorisent l’activation de la fonction d’apprentissage qui mesure sur le point de fonctionnement moteur stabilisé, en régime et charge par exemple, les caractéristiques de ce point en termes de déviation de la richesse au moyen d’une mesure de la sonde à oxygène localisée dans le circuit d’échappement. Une ou plusieurs mesures de déviation de richesse sont réalisées jusqu’à ce qu’un niveau de confiance prédéterminé soit atteint. A une deuxième étape E11, à partir de la mesure de la déviation de richesse, la fonction d’apprentissage identifie les sources de l’erreur de la richesse et calcule des valeurs d’adaptatifs de correction à appliquer pour corriger ces déviations, par exemple les valeurs de décalage des modèles de comportement des actionneurs par rapport aux mesures observées. La valeur de l’adaptatif de correction finale d’un cycle d’apprentissage est spécifique à la zone d’apprentissage. En , on a représenté schématiquement, sur l’axe des ordonnées, des valeurs d’adaptatifs de correction ADP1, ADP2, ADP3, ADP4, ADP5, pour un modèle d’actionneur en fonction de zones de fonctionnement Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 sur l’axe des abscisses définies en fonction du débit d’aspiration des gaz dans les cylindres du moteur. Dans cette situation, la fonction d’apprentissage délivre une valeur actualisée de l’adaptatif ADP3 de la zone Z3. On observe que ADP3 est fortement décalé de l’adaptatif ADP2 de la zone Z2. Conformément à l’invention, le procédé de surveillance comporte, lors de la mise à jour de l’adaptatif ADP3, le calcul E12 de la différence DIF entre la valeur actualisée de l’adaptatif ADP3 et la valeur mémorisée de l’adaptatif ADP2 de la deuxième zone de fonctionnement moteur Z2, de préférence une zone adjacente. Les zones de fonctionnement sont définies en débit d’aspiration des gaz dans les cylindres. Ensuite, le procédé comporte la surveillance E13 de la différence DIF par rapport à un critère de variation CRI spécifiquement associé à la première et à la deuxième zone de fonctionnement moteur Z3 et Z2. A cet effet, l’unité de commande contient, configurée en mémoire, une table de critères de variation. Le critère de variation définit un niveau maximal de variation entre deux adaptatifs de deux zones de fonctionnement adjacentes. La table associe à chaque couple de deux zones de fonctionnement de la matrice une valeur spécifique de critère de variation. Par exemple, pour les cinq zones de fonctionnement Z1 à Z5 définies selon le débit d’aspiration moteur, la table renseigne un premier seuil S1 pour les zones Z1-Z2, un deuxième seuil S2 pour les zones Z2-Z3, un troisième seuil S3 pour les zones Z3-Z4 et un quatrième seuil S4 pour les zones Z4-Z5. Lors de l’étape de surveillance E13, le procédé retrouve dans la table la valeur du critère de variation en fonction des première et deuxième zones de fonctionnement comparées, Z3 et Z2. Il s’agit de la valeur de seuil S2 dans cette situation. Puis, la surveillance E13 consiste à déterminer le déclenchement d’une action de reconfiguration de la fonction d’apprentissage en fonction du résultat de la comparaison de la différence DIF et de la valeur S2 du critère de variation. En cas de détection d’une valeur erronée, fortement décalée, alors le procédé de surveillance modifie le paramétrage de la fonction d’apprentissage de manière à corriger et remettre en question la valeur actualisée jugée incohérente pour limiter ses impacts sur le système en termes de déviation de richesse. L’action de reconfiguration est fonction du niveau de décalage. Il est envisagé un ou plusieurs niveaux de reconfiguration. Comme illustré par la , dans un cas E14 la différence DIF est jugée suspecte, car elle est comprise dans une première plage de valeurs au-delà du seuil de variation S2. La reconfiguration consiste à mettre à jour partiellement la valeur mémorisée de l’adaptatif de la zone de fonctionnement Z3 en fonction d’un coefficient de pondération prédéterminé. Le coefficient définit une proportion comprise entre 0% et 60% par exemple. Dans cet exemple, si la différence DIF est supérieure à S2, dans une plage d’écart supérieure à 25% de la valeur de S2 et inférieure à 50% de la valeur S2, le procédé de surveillance autorise la mise à jour avec une partie seulement de la valeur actualisée de l’adaptatif, par exemple 50% de la valeur actualisée afin de minimiser son impact en termes de déviation de richesse. De préférence, dans un tel cas la reconfiguration dans le cas E14 consiste en outre à modifier les paramètres d’apprentissage des boucles de mise à jour suivantes de manière à accélérer l’actualisation par les valeurs suivantes d’adaptatif. Plus précisément, la reconfiguration consiste à piloter un rajout de bruit de modèle pour la zone d’apprentissage de l’adaptatif de manière à augmenter l’incertitude dans la valeur mémorisée, ou à diminuer la valeur d’un indicateur de confiance associé à l’adaptatif mémorisé ou à augmenter la vitesse des boucles de mise à jour de la fonction d’apprentissage dans la zone de fonctionnement suspecte. Dans un cas E16 la différence DIF est jugée fortement suspecte, car elle est comprise dans une deuxième plage de valeurs au-delà du seuil de variation S2, dans une plage d’écart supérieure à S2, supérieure d’au moins 50% de la valeur de S2 dans cet exemple. La reconfiguration consiste à annuler la mise à jour par la valeur actualisée car son application aurait un impact critique en termes de déviation de richesse. En outre, dans ce cas, le procédé pilote une réactivation du cycle d’apprentissage pour cette zone de fonctionnement de manière à obtenir une nouvelle valeur de l’adaptatif. Finalement, après reconfiguration de la fonction d’apprentissage, à l’étape E17, le procédé de surveillance finalise le cycle d’apprentissage pour la zone de fonctionnement moteur concernée. Procédé de surveillance des adaptatifs de correction délivrés par une fonction d’apprentissage de régulation de la richesse d’un moteur thermique mis en œuvre par une unité de commande dudit moteur, dans lequel un modèle de régulation de la richesse est constitué d’adaptatifs de correction suivant une matrice délimitée en une pluralité de zones de fonctionnement moteur et dans lequel la fonction d’apprentissage est adaptée à opérer un cycle d’apprentissage constitué de boucles de mise à jour desdits adaptatifs, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes : A chaque mise à jour d’un adaptatif (ADP3) d’une première zone de fonctionnement (Z3), le calcul (E12) d’une différence (DIF) entre la valeur actualisée de l’adaptatif (ADP3) de ladite première zone de fonctionnement (Z3) et la valeur mémorisée d’un adaptatif (ADP2) d’une deuxième zone de fonctionnement (Z2), La surveillance (E13) de ladite différence (DIF) par rapport à un critère de variation (S2) entre ladite première zone (Z3) et ladite deuxième zone (Z2). Procédé de surveillance selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première zone de fonctionnement (Z3) et la deuxième zone de fonctionnement (Z2) sont des zones adjacentes dans la matrice en fonction d’un paramètre moteur. Procédé de surveillance selon la revendication 2, caractérisé en ce que le paramètre moteur est un paramètre de débit total d’aspiration de gaz des cylindres. Procédé de surveillance l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comporte une table de critères de variation définissant des couples de zones de fonctionnement de la matrice et dans laquelle table une valeur spécifique de critère de variation est associée à chaque couple, et en ce que la surveillance (E13) comporte en outre une étape de détermination de la valeur (S2) du critère de variation en fonction des première et deuxième zones de fonctionnement (Z3, Z2). Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de reconfiguration (E14, E15) de la fonction d’apprentissage en fonction du résultat de la surveillance. Procédé de surveillance selon la revendication 5, caractérisé en ce que si ladite différence (DIF) est comprise dans une première plage de valeurs au-delà d’un seuil de variation (S2), la reconfiguration (E14) consiste à mettre à jour partiellement la valeur mémorisée de l’adaptatif de la première zone de fonctionnement (Z3) en fonction d’un coefficient de pondération prédéterminé. Procédé de surveillance selon la revendication 6, caractérisé en ce que la reconfiguration (E14) consiste en outre à modifier les paramètres d’apprentissage des boucles de mise à jour suivantes de manière à accélérer l’actualisation par les valeurs suivantes d’adaptatif. Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que si ladite différence (DIF) est comprise dans une deuxième plage de valeurs supérieures aux valeurs de la première plage, la reconfiguration (E15) consiste à annuler la mise à jour par la valeur actualisée et réactiver le cycle d’apprentissage pour la première zone de fonctionnement (Z3). Groupe motopropulseur de véhicule automobile comportant un moteur thermique muni d’une unité de commande mettant en œuvre une fonction d’apprentissage de régulation de la richesse délivrant des adaptatifs de correction et un modèle de régulation de la richesse constitué d’adaptatifs de correction suivant une matrice délimitée en une pluralité de zones de fonctionnement moteur et dans lequel la fonction d’apprentissage est adaptée à opérer un cycle d’apprentissage constitué de boucles de mise à jour desdits adaptatifs, caractérisé en ce que l’unité de commande est configurée pour mettre en œuvre le procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur selon la revendication 9.