FR2875552A1 - Procede et dispositif de commande d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

Procédé et dispositif de commande d'un moteur à combustion interne selon lequel à partir de la comparaison d'une grandeur (AQ50) qui caractérise l'opération de combustion dans au moins un cylindre et d'une valeur de consigne de ces grandeurs, on détermine une valeur de déviation et à partir de cette valeur de déviation, on adapte une première grandeur de réglage d'un premier élément de réglage pour influencer le début de la commande et, à partir de la première grandeur de réglage, on adapte une seconde grandeur de réglage d'un second élément de réglage pour influencer la masse d'air.

Description

Domaine de l'invention

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un moteur à combustion interne.

Etat de la technique Selon le document DE 103 05 656, on connaît un procédé et un dispositif de commande d'un moteur à. combustion interne selon lesquels, à partir de la comparaison d'une grandeur caractérisant l'opération de combustion dans au moins un cylindre et d'une valeur de consigne de cette grandeur, on calcule une grandeur de réglage pour un élément de réglage ou d'actionnement servant à. influencer au moins une autre grandeur de réglage. Pour former la grandeur, on utilise le signal de sortie d'un capteur de son interne. A partir du signal du capteur de son interne, on recueille une caractéristique que l'on règle sur une valeur de consigne prédéfinie. Des grandeurs spécifiques aux cylin- dres caractérisant l'opération de combustion dans au moins un cylindre peuvent être obtenues à partir d'un capteur de pression de chambre de combustion.

A partir d'un capteur de son interne et/ ou d'un capteur de pression de chambre de combustion, on peut recueillir différentes caractéristiques qui caractérisent l'opération de combustion dans au moins un cylindre et utiliser ces caractéristiques pour la régulation.

On utilisera des procédés de combustion homogène et/ou partiellement homogènes. Ces procédés de combustion sont caractérisés par un coefficient élevé de recyclage des gaz d'échappement en combinaison avec une injection modifiée par rapport à celle d'une combustion classique pour arriver à. un retard d'allumage important. Ces procédés de combustion sont appliqués habituellement seulement dans les zones partielles du champ de caractéristiques d'un moteur à côté du procédé de combustion classique. Dans le cas des procédés de combus- tion homogène, on rencontre de faibles émissions en particulier pour les oxydes d'azote et les particules.

Ces procédés de combustion homogène sont toutefois très sensibles vis-àvis des tolérances liées à la charge des cylindres dé-finie par le rapport air/carburant. Cela ne permet pas d'utiliser totale- ment les avantages du mode commandé ou même de ne pas les utiliser du tout. Une autre difficulté est que les organes de réglage pour la commande et/ou la régulation de la charge des cylindres sont en général propres à chaque cylindre. Habituellement, on commande également le passage entre les différents modes de fonctionnement, c'est-à-dire le passage entre la combustion classique et la combustion homogène. Buts de l'invention La présente invention a pour but de réduire la sensibilité du procédé de combustion homogène vis-à-vis des tolérances de rem-plissage des cylindres à la fois en mode stationnaire et en mode dynamique, dans le mode homogène et aussi pour les changements de mode de fonctionnement.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé de commande d'un moteur à combustion interne du type défini cidessus caractérisé en ce qu'à partir de la comparaison d'une grandeur (AQ50) qui caractérise l'opération de combustion dans au moins un cylindre et d'une va-leur de consigne de cette grandeur, on détermine une valeur de déviation et à partir de cette valeur de déviation, on adapte une première grandeur de réglage d'un premier élément de réglage pour in- fluencer le début de la commande et, à partir de la première grandeur de réglage, on adapte une seconde grandeur de réglage d'un second élément de réglage pour influencer la masse d'air.

De préférence la grandeur (AQ50) qui caractérise l'opération de combustion est définie à partir d'un signal de sortie d'un capteur de son interne ou d'un capteur de pression de chambre de combustion.

Le procédé de l'invention améliore de manière significa- tive la régulation et/ou la commande de la combustion homogène ou partiellement homogène. La grandeur qui caractérise cette opération de 30 combustion sera appelée ci-après caractéristique .

Comme grandeur (AQ50) qui caractérise l'opération de combustion, on utilise le début de la combustion, un point de conversion en pourcentage, une vitesse de combustion et/ ou un autre point significatif dans le signal de son interne.

Selon l'invention, on détecte les effets des tolérances sur la charge (remplissage) des cylindres sur la combustion par un capteur approprié, notamment un capteur de pression de chambre de combustion ou un capteur de son interne et on compense partiellement et/ou totalement et ainsi on atténue les effets par une action sur l'injection dans chaque cylindre. A partir du signal de sortie du capteur, on dé-termine une grandeur caractérisant l'opération de combustion. Cette grandeur est régulée sur une valeur de consigne de manière individuelle par cylindre. Comme grandeur de réglage de ce circuit de régulation, on utilise une grandeur caractérisant le début de l'injection, qui sera appelé ci-après début de commande A B. Si par exemple AQ50 caractérisant pour chaque cylindre on régule la grandeur l'opération de combustion sur une valeur de consigne en utilisant le début de la commande comme grandeur de ré- glage, de préférence la régulation de la grandeur qui caractérise l'opération de combustion se fait en mode homogène ou partiellement homogène, et/ou au passage en mode homogène ou partiellement homogène et/ou en sortant du mode homogène ou partiellement homo-gène.

Selon un développement de l'invention, à partir de ces actions correctrices sur l'injection, notamment sur la valeur moyenne de ces actions de correction, on déduit une valeur de correction pour la charge des cylindres. Ainsi, à partir des différentes actions de correction qui se font individuellement par cylindre, on forme une action de correction sur une grandeur globale pour les cylindres, notamment la masse d'air. Cela permet une combustion partiellement homogène beaucoup plus précise vis-à-vis du fonctionnement commandé malgré les tolérances réelles de remplissage de cylindres. Cela se traduit par des améliorations significatives au niveau de l'émission des matières polluantes et du confort.

Ainsi, si on prédéfinit la seconde grandeur de réglage à partir de la valeur moyenne des valeurs de déviation d'au moins deux cylindres, avantageusement on régule la valeur moyenne sur une valeur de consigne et la régulation ne se fait que dans certains états de fonc- tionnement.

Dessins: La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 et la figure 2 montrent un schéma par blocs des éléments principaux du procédé de l'invention, la figure 3 montre la relation entre une grandeur caractérisant l'opération de combustion ou le début de la commande et la masse d'air, la figure 4 montre différents chronogrammes de signaux.

Description de modes de réalisation de l'invention

La figure 1 présente les éléments principaux du procédé de l'invention. La référence 100 désigne un moteur à combustion in-terne qui, dans l'exemple de réalisation, est un moteur à quatre cylin- dres. Le nombre de cylindres est quelconque. Il peut être supérieur ou inférieur à celui indiqué ci-dessus. Dans cet exemple de réalisation, à chaque cylindre est associé un capteur 101, 104, qui fournit un signal caractérisant l'opération de combustion. Le nombre de capteurs correspond au nombre maximum. On peut également envisager notamment dans le cadre d'un signal de bruit interne ou de son interne d'utiliser également un nombre plus réduit de capteurs. De plus, un capteur 105 équipe le vilebrequin du moteur à combustion interne. Il fournit un signal caractérisant la position Kw du vilebrequin. Il est également prévu un capteur 106 qui saisit un signal relatif à la masse d'air frais ML fournie effectivement au moteur à combustion interne.

Les signaux des capteurs 101, 104 sont appliqués à un moyen de calcul de caractéristiques 110 qui transmet une caractéristique AQ50 à un point de combinaison 120. La seconde entrée du point de combinaison 120 reçoit le signal de sortie AQS fourni par un géné- rateur de valeurs de consigne 125 pour la caractéristique AQ50. Le signal de sortie du point de combinaison 120 est appliqué à un régulateur AQ50, 130, qui agit à son tour sur un système d'injection 135 et sur une adaptation de valeurs de consigne 180. De préférence, un régulateur AQ50 est associé à chaque cylindre. En variante, on peut prévoir un régulateur qui reçoit successivement les signaux des diffé- rents cylindres. La seconde entrée de l'adaptateur de valeurs de consigne de masse d'air 180 reçoit le signal de sortie d'une logique de commande 170.

Le système d'injection 135 mesure les différents cylindres du moteur à combustion interne à un certain instant ou pour une certaine position du vilebrequin pour leur appliquer une dose de carburant prédéfinie. L'instant ou la position du vilebrequin dépendent principalement du début de commande AB défini par le régulateur AQ50 , 130 et du générateur de valeurs de consigne 140. Le signal de sortie du régulateur 130, la correction du début de commande AB passent par un point de combinaison 137 pour être appliqués au système d'injection 135. La seconde entrée du point de combinaison 137 reçoit le signal de sortie d'un générateur de valeurs de consigne 140 pour le début de la commande. Son entrée reçoit une valeur de consigne de couple M et un signal de vitesse de rotation N (signal de régime). De façon correspondante, le générateur de valeurs de consigne 125 reçoit également au moins une valeur de consigne de couple M et un signal de vitesse de rotation N. La valeur de consigne de couple M est prédéfinie par un générateur de valeurs de couple de consigne 140 et la vitesse de rotation N est prédéfinie par un capteur de vitesse de rotation 144.

De plus, les deux signaux M et N sont appliqués à un générateur de valeurs de consigne 145 qui définit une valeur de consigne MSL pour la masse d'air. La valeur de consigne MSL est appliquée par un point de combinaison 150 et un point de combinaison 155 à un régulateur de masse d'air 160 qui commande à son tour le système d'air 165 avec un signal approprié. Suivant le signal de commande, le système d'air fournit une certaine masse d'air aux différents cylindres du moteur à combustion interne.

La figure 2 montre de manière plus détaillée l'adaptateur de valeurs de consigne de masse d'air 180, les autres blocs déjà décrits à l'aide de la figure 1 portent des références correspondantes. Le signal de sortie du régulateur 130 est appliqué à un générateur de valeur moyenne 200. Le signal de sortie du générateur de valeur moyenne 200 est appliqué par un point de combinaison 210 à un régulateur de la valeur moyenne de début de commande ABMW 220. la seconde entrée du point de combinaison 210 reçoit le signal de sortie d'un générateur de valeurs de consigne 230. Le signal de sortie du régulateur 220 est appliqué au point de combinaison 150. Le signal de la logique de commande 170 est également appliqué au régulateur 220.

En résumé, à partir de la valeur de consigne du couple M et la vitesse de rotation ou régime N du moteur à combustion interne, le générateur de valeur de consigne 140 calcule une valeur de consigne pour le début de la commande. A partir de cette valeur de consigne, le système d'injection 135 commande un actionneur approprié pour que le début de l'injection commence à la valeur de consigne prédéfinie par le générateur de valeurs de consigne 140. En outre, le générateur de va-leurs de consigne 145, partant des grandeurs correspondantes, telles que par exemple la vitesse de rotation M et le couple N fournit une va-leur de consigne MSL pour la masse d'air souhaitée. Cette valeur de consigne est corrigée avec le signal de sortie d'un régulateur ABMW et ensuite cette valeur de consigne est comparée à la masse d'air effective ML saisie par le capteur 106. La comparaison se fait au point de combinaison 155. A partir de cette comparaison, le régulateur de masse d'air 160 détermine un signal de commande appliqué au système d'air. Le système d'air constitue un organe de réglage ou d'actionnement approprié pour fournir la masse d'air correspondante au moteur à combustion interne.

L'actionneur du système d'injection 135 est de préférence une soupape électromagnétique ou un actionneur piézo-électrique commandant le dosage du carburant dans l'injecteur. L'actionneur du système d'air 165 est par exemple un volet de recirculation des gaz d'échappement et/ ou une soupape de recirculation des gaz d'échappement influençant le passage de l'air dans la conduite de recirculation des gaz d'échappement et commandant ainsi la masse d'air frais alimentant le moteur à combustion interne. En variante, on peut également prévoir d'autres actionneurs ou organes de réglage.

Ces éléments correspondent à une commande habituelle d'un moteur à combustion interne dont on commande le dosage en carburant et la masse d'air. Une régulation directe du début de la corn- mande n'est habituellement pas possible car il n'y a pas de capteur approprié qui détecte le début effectif de la commande. Selon l'invention, à l'aide des capteurs 101, 104 ou un nombre plus réduit de capteurs, on détecte un signal correspondant. Il s'agit de préférence d'un signal caractérisant la pression dans la chambre de combustion ou le son ou bruit interne.

A partir de ces signaux, le moyen de calcul de caractéristiques 110 calcule une caractéristique caractérisant la combustion. Comme caractéristique préférentielle, on utilise la valeur AQ50. La caractéristique AQ50 correspond à la position angulaire du vilebrequin pour laquelle on a 50 % de la conversion totale de l'énergie d'une combustion. La caractéristique AQ50 distingue le centre de gravité de la combustion.

En variante à ces caractéristiques AQ50, on peut égale-ment utiliser n'importe quelle autre caractéristique déduite du signal de la pression de la chambre de combustion ou du signal du son ou du bruit interne. Il s'agit par exemple du début de la combustion, le point de conversion correspondant à d'autres pourcentages de la vitesse de combustion et d'autres points significatifs du signal de bruit interne.

La caractéristique ainsi recueillie est combinée au point de combinaison 120 à une valeur de consigne appropriée AQS. La déviation ou différence entre la valeur souhaitée et la valeur effective de la caractéristique est appliquée au régulateur 130 de la caractéristique AQ50. A partir de la déviation de régulation, le régulateur 130 calcule une valeur de correction du signal de sortie du générateur de valeurs de consigne 140. Cela signifie que le générateur de valeurs de consigne 140 fonctionne comme commande prédéfinie pour la régulation de la caractéristique AQ50. Cela signifie que la caractéristique qui correspond à l'opération de combustion sera réglée sur une valeur de consigne. Pour cela, on utilise le début de la commande comme grandeur de ré- glage.

En variante de la structure présentée avec une commande prédéfinie, on peut également prévoir la seule utilisation d'une, régulation sans commande prédéfinie. Cela signifie que la valeur de consigne sera prédéfinie directement par le bloc 125 comme pour le bloc 140 et sera ainsi régulée.

Une régulation qui modifie le début de la commande comme grandeur de réglage peut être entachée de tolérances au niveau du système d'air et n'être ainsi compensée qu'imparfaitement. En particulier, les tolérances qui se répercutent sur tous les cylindres créent une variation inutile du début de la commande. C'est pourquoi selon l'invention, il est prévu que le signal de sortie du régulateur 130 de la caractéristique AQ50 soit appliqué à une adaptation de valeur de consigne 180. A partir des différentes valeurs de correction ou de signaux de sortie du régulateur 130 des différents cylindres, l'adaptation de valeurs de consigne 180 calcule une valeur de correction destinée au signal de sortie du générateur de valeurs de consigne 145. A partir des grandeurs de sortie des différents régulateurs des différents cylindres, on forme une valeur de correction destinée à l'actionneur du système d'air. En variante à l'action sur la valeur de consigne, l'adaptation de valeurs de consigne 180 peut également agir sur le signal de sortie du régulateur 160 et corriger, de manière correspondante, le signal de sortie du régulateur 160.

Cela signifie qu'à partir de la première grandeur de réglage, on peut adapter une seconde grandeur de réglage pour influencer la masse d'air. L'adaptation de la seconde grandeur de réglage se fait par une correction de la valeur de consigne. La valeur de consigne d'une régulation servant à régler la masse d'air sera corrigée en fonction de la première grandeur de réglage. Cette correction dépend de la valeur moyenne des grandeurs de réglage de plusieurs cylindres. Cela signifie que la seconde grandeur de réglage est prédéfinie à partir de la valeur moyenne des valeurs de déviation d'au moins deux cylindres.

Le mode de réalisation de l'adaptation de valeurs de consigne représentée à la figure 2 fonctionne principalement comme cela sera décrit ci-après. Le générateur de valeurs moyennes 200 cal- cule la valeur moyenne des signaux de sortie du régulateur 130 de la caractéristique AQ50 des différents cylindres. Ces valeurs sont comparées au point de combinaison 210 au signal de sortie du générateur de valeurs de consigne 230. Le régulateur 220 forme alors un signal de sortie à partir de la déviation de la valeur moyenne de tous les signaux de sortie du régulateur AQ50 par rapport à la valeur de consigne. Ce signal de sortie est utilisé pour corriger la valeur de consigne MLS. De manière préférentielle, il est prévu de réguler la valeur moyenne sur une valeur de consigne 0. On suppose pour cela qu'un défaut dans le système d'air produit une déviation égale à 0 de la valeur moyenne. Si le moteur à combustion interne reçoit un dosage de masse d'air trop important, par exemple à cause d'une erreur, alors les valeurs de la caractéristique AQ50 de tous les cylindres sont décalées dans la même direction (dans le sens de l'avance). Cette déviation commune est en-suite compensée par une correction de la masse d'air.

La figure 3 montre le début de commande AB de la caractéristique AQ50. Les traits interrompus représentent les courbes de la caractéristique AQA50 pour différentes masses d'air ML en fonction du début de commande AB. Une première ligne portant la référence ML correspond à la masse d'air exacte. Une seconde ligne portant la réfé- rence ML- correspond à une masse d'air plus faible et une troisième li- gne portant la référence ML+ correspond à une masse d'air trop grande.

On a en outre distingué différents points de fonctionne-ment par les références 1, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b. Le point 1 correspond au point de fonctionnement exact sans tolérance. Cela signifie que ce point est commandé au début de commande ABS souhaité et il donne la caractéristique souhaitée AQS; la masse d'air exacte ML est alors four-nie au moteur à combustion interne.

A cause des tolérances, on n'atteint pas en général ce point de fonctionnement. Si, par exemple, la masse d'air fournie est trop faible, on se fixera par exemple sur le point 2a. Cela signifie que la caractéristique AQ50 est située à un point plus tard que souhaité. Si, maintenant, le régulateur 130 effectue une correction du début de commande dans le sens de l'avance, on atteint le point 3a. Au point 3a, la caractéristique AQ50 atteint la valeur souhaitée AQS. Du fait des tolérances dans le système d'air, on n'atteint toutefois pas le point de fonctionnement exact 1. La même remarque s'applique pour la fourniture d'une masse d'air trop importante. Dans ce cas, pour une correction du début de commande, le point de fonctionnement se déplace du point 2b vers le point 3b.

Par une correction supplémentaire de la masse d'air, on peut déplacer le moteur à combustion interne du point de fonctionne-ment 3a au point de fonctionnement 4a ou du point de fonctionnement 3b au point de fonctionnement 4b. Pour cela, il faut une correction de la masse d'air, par exemple à l'aide de l'adaptateur de valeurs de consigne de masse d'air 180. Cela signifie que par une correction combinée du début de la commande, à partir de la caractéristique AQ50 et d'une correction de la masse d'air à partir de la caractéristique AQ50, on pourra régler pratiquement exactement le point de fonctionnement souhaité. Cela permet une commande précise du moteur à combustion in-terne notamment en mode de fonctionnement homogène ou partiellement homogène. Les influences de la masse d'air modifiée sur la combustion peuvent être compensées par la régulation selon l'invention de la caractéristique AQ50. Les variations de masse d'air sont engendrées par les tolérances et les défauts du capteur de masse d'air ainsi que par les déviations réelles du remplissage (charge) des cylindres.

A l'aide de la régulation, on peut minimiser la déviation de la position de la combustion par rapport à la valeur de consigne de la caractéristique AQS par une action de correction individuelle par cylindre sur les débuts de commande. On peut ainsi atteindre les étapes 3a ou 3b. Cette procédure permet de réaliser la stabilité de la combustion homogène avec pour avantage une amélioration des émissions globales. Il est en outre avantageux que cette régulation soit combinée à une adaptation de valeurs de consigne de masse d'air. Cela signifie que les valeurs moyennes des actions de correction individuelle par cylindre du régulateur AQ50 sont corrigées sur la valeur 0 par une adaptation de la valeur de consigne de la masse d'air. Ainsi, même en cas d'une dérive notamment du système d'air, on évite le recours à des actions plus im- portantes sur le début de la commande. Au lieu de cela, on corrige la cause proprement dite, l'erreur de masse d'air. Au cas où la déviation moyenne de la masse d'air correspond aux étapes 3a ou 3b, par une action simultanée du régulateur AQ50 et de l'adaptation de la valeur de consigne, on règle un état 4a ou 4b. Cela est notamment vrai si l'erreur de quantité d'air de tous les cylindres est pratiquement identique. La déviation moyenne de tous les cylindres est également bien représentée par la déviation de chaque cylindre pris isolément.

Il est particulièrement avantageux que le procédé tel que décrit puisse être combiné à d'autres régulateurs, notamment à des ré- gulations d'équilibrage de charge ou de compensation de coefficient À. Pour cela, à côté du régulateur de position de combustion, individuel par cylindre, et du régulateur global de la masse d'air, on utilise un autre régulateur pour adapter la quantité ou dose à injecter individuelle-ment par cylindre. Ce régulateur s'appuie par exemple sur le signal de lo vitesse de rotation mesuré, le coefficient 1 À. ou la pression dans les cylindres pour compenser par une correction propre à chaque cylindre de la dose injectée.

Il est particulièrement avantageux que l'adaptateur de valeurs de consigne de masse d'air 180 soit activé par la logique de commande 170 seulement pour des états de fonctionnement définis. Comme états de fonctionnement, on envisage notamment une ou plu-sieurs grandeurs d'état suivantes du régulateur 130 de la caractéristique AQ50, la valeur de la rampe centrale, du mode de fonctionnement, de l'état de commutation de l'injection et/ou de la déviation de régula- tion du régulateur de masse d'air 160.

Il est important que cette adaptation soit bloquée jusqu'à ce que la nouvelle valeur de consigne de la masse d'air soit atteinte après la commutation. A la figure 4, cela correspond à l'instant T3 pour lequel la déviation de régulation du régulateur ML est pratiquement nulle. Cet instant est reconnu si la déviation de régulation du régulateur de masse d'air, c'est-à-dire le signal de sortie du point de combinaison 155, est inférieure à un seuil. L'instant le plus tôt possible est celui auquel on atteint au point T2 le corridor de la valeur cible de la masse d'air. L'instant le plus tard possible se situe au point T4 pour lequel la rampe centrale est à la valeur finale.

Pour rendre l'opération plausible, on peut également uti- liser l'état de commutation d'injection comme critère nécessaire..

L'activation de l'adaptateur de valeurs de consigne 180 dépend en outre de l'état du régulateur AQ50. Cela signifie que seule-35 ment lorsque le régulateur AQ50 est dans un état stabilisé que l'on peut exploiter les grandeurs de réglage de ce régulateur pour la correction/adaptation de la quantité d'air comme valeur de consigne. Dans le mode non homogène, il n'y a pas d'adaptation.

Selon un développement, la logique de commande est utilisée en plus ou en variante de la caractéristique utilisée pour le régulateur 130 (dans l'exemple de réalisation décrit, il s'agit de la caractéristique AQ50) et utilise également d'autres caractéristiques que l'on peut déterminer à partir de la pression des cylindres ou du son ou bruit interne. C'est ainsi que l'on peut, par exemple, prévoir que l'information de réaction relative à une masse d'air réelle en déviation est rendue plausible à partir de la caractéristique AQ50 par une autre caractéristique, par exemple la vitesse de combustion. Pour cette seconde caractéristique, on dispose alors, par exemple, également d'une courbe caractéristique comme cela a été décrit pour la caractéristique AQ50 qui représente la relation entre cette caractéristique et la valeur corrigée de la masse d'air. La libération de l'adaptation ne se fait que s'il y a concordance entre les corrections obtenues de la masse d'air dans une tolérance prédéfinie.

Un premier mode de réalisation de l'adaptation sera dé- crit ci-après dans un cas sans organe de réglage de masse d'air individuel par cylindre. A partir des actions de correction présentes, individuelles par cylindre, effectuées par le régulateur AQ50 sur le dé- but de la commande, on forme la valeur moyenne. On définit la valeur moyenne du signal de sortie du régulateur de la caractéristique AQ50 pour tous les cylindres. A partir du signe algébrique et de l'amplitude de cette valeur moyenne, on définit ensuite une déviation de la masse d'air de consigne qu'il faut corriger. Il est de préférence prévu qu'à l'aide d'une courbe caractéristique ou d'un champ de caractéristiques et à partir de la déviation moyenne du début de commande, on définit une déviation de la masse d'air. En utilisant une courbe caractéristique, on peut également tenir compte d'autres paramètres de fonctionnement. Cette valeur de correction est additionnée au point de combinaison 150 à la valeur de consigne dépendant du point de fonctionnement et que fournit le générateur de valeurs de consigne 145 et après avoir formé la différence avec la valeur réelle de la masse d'air, au point de combinai-son 150, on fournit le signal au régulateur de masse d'air 160.

Au cas où la déviation moyenne de la masse d'air correspond à l'un des états 3a ou 3b de la figure 3, par une action simultanée du régulateur de masse d'air alimenté avec la valeur de consigne ML, adaptée, et avec le régulateur de la caractéristique AQ50 qui continue d'être activée, on réalise l'état 4a ou 4b. Ces états se situent dans les limites de la qualité de régulation réalisable et l'adaptation de la masse d'air à proximité de l'état de consigne souhaité 1; on a ainsi une amé- lioration considérable de l'état que l'on atteint par le fonctionnement commandé etqui correspond à l'état 2a ou 2b de la figure 3. Cela est notamment vrai si l'erreur de la masse d'air pour tous les cylindres est pratiquement la même, c'est-à-dire que la déviation moyenne pour tous les cylindres représente bien la déviation correspond à chaque cylindre pris isolément.

On décrira ci-après un second mode de réalisation de l'adaptation dans le cas où on dispose d'un organe de réglage de la masse d'air, de manière individuelle par cylindre. S'il y a des organes de réglage de la masse d'air propres à chaque cylindre, alors à la place de la valeur moyenne des actions de correction du régulateur 130 de la caractéristique AQ50, on utilise les actions de correction de chaque cylindre pour l'adaptation de la valeur de consigne de la masse d'air. Cela signifie que l'on adapte les valeurs de consigne des masses d'air de manière sélective par cylindre. Par rapport à l'adaptation utilisant la valeur moyenne, cela permet également de corriger les erreurs de masse d'air qui sont pratiquement propres à chaque cylindre. On réalise ainsi une amélioration plus poussée vis-à-vis de l'état 2a ou 2b.

Le mode de réalisation de l'adaptation de valeurs de consigne 180, représenté de manière détaillée à la figure 2, sera décrit ci-après. L'adaptation de valeurs de consigne correspond à une correction régulée de la masse d'air à partir des valeurs de correction du régulateur de la caractéristique AQ50. Pour cela, on applique la valeur moyenne qui correspond au signal de sortie du générateur de valeurs moyennes 200 au point de combinaison 210 pour la comparer à une valeur de consigne et appliquer le résultat à un autre régulateur 220. La sortie du régulateur forme alors la correction requise de la masse d'air, si bien que l'on modifie par cette correction la valeur de consigne de la masse d'air jusqu'à ce que la correction de la grandeur de réglage du début de la commande atteigne en moyenne la valeur de consigne. Il est de préférence prévu que la valeur de consigne de la valeur moyenne soit égale à 0.

La figure 4 montre différents signaux en fonction du temps t (chronogrammes). On a représenté un passage d'une combustion classique à une combustion partiellement homogène ou à une combustion homogène. La figure partielle 4a représente une rampe dite centrale avec des valeurs comprises entre 0 % et 100 %. Jusqu'à l'instant Ti, on a une combustion classique et la rampe centrale a pour valeur 0 %. Jusqu'à l'instant T4, la rampe augmente de manière linéaire jusqu'à 100 %. A partir de l'instant T4 on a une combustion homogène ou une combustion partiellement homogène. La rampe centrale sert de coefficient pour pondérer différents paramètres de fonctionnement pendant le passage de la transition, pour passer régulièrement de la valeur de départ ou valeur de sortie à la valeur cible.

La figure 4b représente la valeur de consigne AGRS et la valeur réelle AGRI du coefficient de recyclage des gaz d'échappement. La valeur AGRK représente la valeur du coefficient de recyclage des gaz d'échappement correspondant au fonctionnement classique normal; la référence AGRH représente le fonctionnement partiellement homogène ou homogène. La valeur de consigne est tracée par un trait interrompu et la valeur réelle par un trait plein. A partir de l'instant Tl, la valeur de consigne augmente du niveau AGRK au niveau AGRH nécessaire au fonctionnement homogène. Cette augmentation est brusque. Il en résulte qu'à partir de l'instant T1, la valeur réelle AGRI augmente progressivement et à l'instant T2, elle atteint une bande de tolérance caractérisée par deux traits horizontaux interrompus. A l'instant T3, la valeur réelle atteint alors la valeur de consigne.

La figure 4c montre la valeur de consigne AQS représentée par un trait en pointillés; la pression P du rail est représentée par un trait interrompu et le début de la commande AB est représenté par un trait continu. A l'instant Ti, la pression de la rampe augmente jus- qu'à sa nouvelle valeur de consigne nécessaire en mode de fonctionne-ment homogène. A l'instant T2, le début de la commande AB retombe à sa valeur de réglage. La valeur de consigne de la caractéristique AQ50 augmente de l'instant Tl jusqu'à l'instant T4, selon une fonction de rampe pour atteindre sa nouvelle valeur.

Un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'utilisation des signaux de pression des cylindres prévoit la saisie des signaux correspondant non pas de tous les cylindres mais d'au moins un cylindre. Les caractéristiques calculées à partir de ce signal de pression de cylindre valent comme représentatives pour les autres cylindres et sont utilisées à la fois dans le régulateur de la caractéristique AQ50 et aussi dans l'adaptateur de valeurs de consigne des masses d'air. La possibilité d'une action individuelle par cylindre est supprimée. Mais on peut prévoir de regrouper plusieurs cylindres avec une saisie de signal de pression pour former un groupe et d'appliquer la régulation à ces groupes de cylindres, par exemple à des bancs de cylindres dans le cas de moteur en V. L'utilisation de capteurs de bruits ou de sons internes permet une forme de réalisation économique sans perte de l'action indi- viduelle par cylindre. Dans ce cas, on répartit un signal de son interne correspondant à la position de l'angle du vilebrequin entre les cylindres qui se trouvent à ce moment dans le temps de combustion.

Pendant la commutation entre le mode non homogène et le mode homogène, on dispose de différentes procédures alternatives qui peuvent être combinées. La phase de commutation entre le mode non homogène et le mode homogène est définie par intervalles entre les instants Tl et T4; cette phase est principalement définie par le changement entre la masse d'air de consigne et la masse de recyclage des gaz d'échappement, le changement entre la pression de la rampe et/ou l'alternance de la valeur de consigne pour la caractéristique AQ50. A côté de ces grandeurs, on peut également modifier d'autres grandeurs. A côté des transitions représentées uniquement à titre d'exemple, on peut également envisager d'autres passages ou transitions. Toutes ces grandeurs peuvent rejoindre leurs nouvelles valeurs, au choix, suivant un passage en forme de rampe ou brusquement, ou selon d'autres fonctions.

Selon un premier mode de réalisation, la régulation de la caractéristique AQ50 se fait déjà pendant la phase de commutation. Il est particulièrement avantageux que la régulation de la caractéristique AQ50 se fasse par le début de la commande dans tous les modes de fonctionnement et que seule varie la valeur de consigne selon le mode de fonctionnement. Il est particulièrement avantageux si la valeur de consigne de la caractéristique AQ50 est une fonction de la rampe centrale. La figure 4 montre une transition linéaire entre les valeurs de consigne de la caractéristique AQ50 avant et après la commutation. Pendant la commutation, il n'y a pas de correction de la masse d'air de consigne ML c'est-à-dire que l'adaptation 180 n'est pas activée. Par un équilibrage rapide des positions de combustion de tous les cylindres pendant l'opération de commutation, on atteint déjà une partie de la constance souhaitée pour la participation au couple ou au bruit des cylindres.

Il est particulièrement avantageux si la régulation de la grandeur caractérisant l'opération de combustion se fait en mode ho- mogène et/ou au passage vers et/ou en sortant du mode homogène.

La régulation de la caractéristique AQ50 peut avantageusement être complétée par une régulation supplémentaire de la pression moyenne indexée que l'on obtient d'une manière individuelle par cylindre à partir de la pression des cylindres résolue suivant l'angle du vile- brequin. En variante, cette régulation peut également utiliser le couple interne ou externe comme grandeur de régulation. Comme la valeur de consigne de la pression moyenne indexée dépend principalement de la demande du conducteur et non du mode de fonctionnement, cette va-leur est supposée constante pendant la commutation. L'action de correction sur le système d'injection se fait non pas au début de la commande par une action sur la quantité de carburant ou une action sur la durée de commande ou de refoulement. De manière correspondante, la correction agit également sur une valeur de commande prédéfinie de ces grandeurs. Par l'action simultanée de la régulation de la position de combustion et de la pression moyenne indexée, on garan- tit mieux la neutralité de couple et le bruit par rapport à la commande de la commutation.

De façon avantageuse, la régulation de la caractéristique AQ50 peut être complétée par une régulation de bruit de combustion.

Comme grandeur caractérisant le bruit de la combustion, on utilise de préférence le maximum du gradient de la pression du cylindre pendant un cycle de travail. En variante, on peut également utiliser les caractéristiques suivantes de la pression des cylindres: le maximum de la courbe de chauffage, le maximum de la dérivée de la courbe de chauffage ou une mesure de bruit de combustion définie à l'aide d'une me-sure de transfert de structure à partir de la pression de cylindre, comme cela est appliqué en technique de bancs d'essais indexés. D'autres va-riantes sont des points significatifs et/ou des grandeurs du signal de bruit interne. Ces grandeurs de régulation sont maintenues constantes pendant le changement de mode de fonctionnement pour éviter que le bruit ne change d'une manière perceptible par le conducteur. Comme grandeur d'action concernant le bruit, pour cette régulation, on envi-sage les grandeurs suivantes: Chronologie et/ou dose de pré-injection dans la première phase de la commutation jusqu'à la commutation de course brusque ou suivant une rampe de la pré-injection à l'instant T2 et/ou une adaptation de la valeur de consigne de la caractéristique AQ50 (ou d'une autre caractéristique décrivant la position de la combustion) dans la première et la seconde phase de la commutation. Par l'action adaptative sur la valeur de consigne de la caractéristique AQ50, on évite une seconde action de régulation directe sur le début de la commande de l'injection principale. Pour la régulation chronologie/quantité pré-injectée, on utilise la structure analogique déjà décrite à la figure 1 à propos du régulateur de la caractéristique AQ50; l'adaptation de la valeur de consigne de la caractéristique AQ50 correspond à la structure de l'adaptation également représentée déjà à la figure 1 pour la valeur de consigne de la masse d'air. Ces deux moyens ne sont pas représentés séparément aux figures.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 ) Procédé de commande d'un moteur à combustion interne, selon lequel à partir de la comparaison d'une grandeur (AQ50) qui caractérise l'opération de combustion dans au moins un cylindre et d'une valeur de consigne de cette grandeur, on détermine une valeur de déviation et à partir de cette valeur de déviation, on adapte une première grandeur de réglage d'un premier élément de réglage pour influencer le début de la commande et, à partir de la première grandeur de réglage, on adapte une seconde grandeur de réglage d'un second élément de réglage pour influencer la masse d'air.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur (AQ50) qui caractérise l'opération de combustion est définie à partir d'un signal de sortie d'un capteur de son interne ou d'un capteur de pression de chambre de combustion.

3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que comme grandeur (AQ50) qui caractérise l'opération de combustion, on utilise le début de la combustion, un point de conversion en pourcentage, une vitesse de combustion et/ou un autre point significatif dans le signal de son interne.

4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour chaque cylindre, on régule la grandeur (AQ50) caractérisant l'opération de combustion sur une valeur de consigne en utilisant le dé- but de la commande comme grandeur de réglage.

5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on prédéfinit la seconde grandeur de réglage à partir de la valeur moyenne des valeurs de déviation d'au moins deux cylindres.

6 ) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' on régule la valeur moyenne sur une valeur de consigne.

7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la régulation ne se fait que dans certains états de fonctionnement.

8 ) Procédé selon la revendication 4, lo caractérisé en ce que la régulation de la grandeur qui caractérise l'opération de combustion se fait en mode homogène ou partiellement homogène, et/ou au pas-sage en mode homogène ou partiellement homogène et/ou en sortant du mode homogène ou partiellement homogène.

9 ) Dispositif de commande d'un moteur à combustion interne comportant des moyens qui, à partir de la comparaison d'une grandeur (AQ50) caractérisant l'opération de combustion dans au moins un cylindre et d'une valeur de consigne de cette grandeur, déterminent une valeur de déviation et à partir de cette valeur de déviation adaptent une première grandeur de réglage d'un premier élément d'actionnement pour influencer le début de la commande, et qui partant de la première grandeur de réglage, adaptent une seconde grandeur de réglage d'un second élément d'actionnement pour influen-25 cer la masse d'air.