FR2707348A1

FR2707348A1 - Procédé et dispositif de commande d'un moteur à combustion interne.

Info

Publication number: FR2707348A1
Application number: FR9408083A
Authority: FR
Inventors: Stumpp Gerhard; Engel Gerhard; Birk Manfred; Rupp Peter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1995-01-13
Anticipated expiration: 2014-06-30
Also published as: GB2279769B; GB2279769A; DE4322319A1; DE4322319C2; GB9413328D0; FR2707348B1

Abstract

Procédé et dispositif de commande d'un moteur à combustion interne, notamment d'un moteur à allumage non commandé. Un premier moyen de régulation (240) définit une première grandeur de commande à partir d'au moins une première valeur réelle et d'une première valeur de consigne. Un second moyen de régulation (200) fournit à partir d'une seconde valeur réelle et d'une seconde valeur de consigne, une seconde grandeur de commande (TV). Les valeurs de consigne sont prédéterminées de manière qu'en présence de certaines conditions de fonctionnement on prédétermine des valeurs de consigne de la quantité d'air et en l'absence des conditions de fonctionnement prédéterminées on prédétermine les valeurs de consigne de la valeur lambda.

Description

" Procédé et dispositif de commande d'un moteur à combus-

tion interne " La présente invention concerne un procédé et un

dispositif de commande d'un moteur à combustion interne.

L'invention concerne un procédé de commande d'un moteur à combustion interne, notamment d'un moteur à combustion interne à allumage non commandé, selon lequel, partant d'une valeur lambda, on prédétermine une première

valeur réelle (MLB), on prévoit un premier moyen de régula-

tion qui partant d'au moins la première valeur réelle et d'une première valeur de consigne détermine une première grandeur de commande tandis qu'on détermine en outre une seconde valeur réelle (MLI) à partir d'une quantité d'air, et on prévoit un second moyen de régulation qui détermine

une seconde grandeur de commande (TV) à partir de la se-

conde valeur réelle et d'une seconde valeur de consigne.

L'invention concerne également un dispositif de commande d'un moteur à combustion interne, notamment d'un moteur à combustion interne à allumage non commandé, avec

des moyens pour prédéterminer une première valeur de consi-

gne à partir d'une valeur lambda, d'un premier moyen de ré-

gulation, qui, partant d'au moins la première valeur réelle

et d'une première valeur de consigne prédétermine une pre-

mière grandeur de commande, des moyens pour prédéterminer une seconde valeur réelle à partir de la quantité d'air,

avec un second moyen de régulation qui, partant de la se-

conde valeur réelle et d'une seconde valeur de consigne,

prédétermine une seconde grandeur de commande.

On connaît déjà un tel procédé et un tel dispo-

sitif de commande d'un moteur à combustion interne selon le document DE-OS 42 07 541. Ce document décrit un procédé et un dispositif comportant un régulateur qui compare une grandeur de consigne à une grandeur réelle et prédétermine une grandeur de commande à partir de cette comparaison. Un second régulateur compare également une valeur réelle et

une valeur de consigne et crée en fonction de la comparai-

son de ces deux valeurs, un second sicgnal de commande pour commander un organe de réglage. Ces deux régulateurs sont branchés l'un à la suite de l'autre, comme des régulateurs en cascade de manière que le sicgnal de commande du premier

régulateur serve de valeur de consigne au second régula-

teur. Dans ce procédé et dans ce dispositif, le comporte-

ment dynamique du moteur à combustion interne n'est pas satisfaisant. Ainsi, notamment lors de l'accélération, la teneur des gaz d'échappement n'est pas optimale. Il en est

de même de l'accélération du véhicule entraîné par ce mo-

teur.

But de l'invention.

La présente invention a pour but de perfection-

ner un procédé et un dispositif de commande d'un moteur à combustion interne correspondant au type défini ci-dessus

pour en améliorer le comportement dynamique et la préci-

sion. A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini cidessus, caractérisé en ce que les valeurs de consigne sont prédéterminées de façon, qu'en présence de conditions de fonctionnement déterminées les valeurs de consigne pour la quantité d'air soient prédéterminées et qu'en l'absence de conditions de fonctionnement données les

valeurs de consigne pour la valeur lambda soient prédéter-

3 minées.

L'invention concerne également un dispositif du

type défini ci-dessus, caractérisé par des moyens qui pré-

déterminent les valeurs de consigne pour qu'en présence de certaines conditions de fonctionnement, on prédétermine les valeurs de consigne de la quantité d'air et en l'absence

des conditions de fonctionnement déterminées on prédéter-

mine les valeurs de consigne pour la valeur lambda.

Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: - les valeurs de consigne sont prédéterminées de manière que pour. les petites quantités de carburant on prédétermine une valeur de quantité d'air constante et que pour les grandes quantités de carburant on prédétermine une

valeur lambda constante.

- la valeur de la quantité d'air et/ou la va-

leur lambda sont détectées à l'aide de capteurs ou sondes.

- la plus grande valeur est prédéterminée à partir des grandeurs de commande préalables et une seconde grandeur de commande est prédéterminée comme seconde valeur

de consigne.

- partant d'au moins la première grandeur de commande on peut corriger la grandeur de commande préalable

et la prédéterminer comme seconde valeur de consigne.

- le premier régulateur forme une différence entre une valeur de quantité d'air mesurée et une valeur de

quantité d'air calculée à partir de la valeur lambda.

Dessins. La présente invention sera décrite ci-après de

manière plus détaillée à l'aide de différents modes de réa-

lisation représentés aux dessins.

Ainsi:

- la figure 1 est un schéma par blocs des élé-

ments principaux du dispositif de l'invention,

- la figure 2 est un schéma par blocs de la com-

mande de réinjection des gaz d'échappement dans un régula-

teur en cascade,

- la figure 3 montre la relation entre la quanti-

té de carburant injectée et la valeur de consigne d'un ré- gulateur de débit d'air, - la figure 4 montre un autre mode de réalisation d'un autre type de passage entre un régulateur lambda et une commande, - la figure 5 montre un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention, - la figure 6 montre un mode de réalisation avec un observateur, - la figure 7 montre une réalisation avec une adaptation du champ des caractéristiques de la pompe, - la figure 8 montre une réalisation avec une

structure en parallèle du régulateur.

Description des exemples de réalisation.

Le dispositif selon l'invention sera décrit ci-

après à titre d'exemple dans son application à un moteur à combustion interne à allumage non commandé. Toutefois l'invention n'est pas limitée à de tels moteurs à allumage non commandé. Elle peut également s'appliquer à d'autres types de moteurs à combustion interne. Il suffit dans ce

cas d'échanger les pièces.

L'installation selon l'invention peut se réali-

ser de manière appropriée sous la forme d'un circuit câblé

mais également à l'aide d'un calculateur combiné à un dé-

roulement de programme.

La figure 1 montre suivant un schéma par blocs,

les éléments principaux du dispositif de l'invention.

La référence 100 désigne un moteur à combustion interne. Il s'agit dans l'exemple de réalisation décrit ici

d'un moteur à combustion interne à allumage non commandé.

Un premier actionneur 110 est prévu au niveau du moteur à

combustion interne pour influencer le rapport de réinjec-

tion des gaz d'échappement. Il s'agit ici de préférence

d'une vanne correspondante montée dans une conduite qui re-

lie la tubulure des gaz d'échappement à la tubulure d'aspiration du moteur à combustion interne. Un second actionneur 120 est également prévu au

niveau du moteur à combustion interne 100. Ce dernier défi-

nit la quantité de carburant alimentant le moteur à combus-

tion interne. Dans le cas de ce moteur Diesel il s'agit de préférence de la tige de réglage ou d'une électrovanne

fixant le début de l'injection et la fin de l'injection.

Dans le cas d'un moteur à combustion interne à allumage commandé il s'agirait d'un actionneur influençant

la position du papillon d'étranglement.

De plus, au niveau du moteur à combustion in-

terne 100 on a un débitmètre massique d'air 130 qui fournit un signal MLI indiquant la quantité d'air aspirée. Il est en outre prévu une sonde lambda 135 qui fournit une valeur du coefficient lambda. La valeur fournie par la sonde est une mesure de la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement. Cette valeur de mesure est de préférence

proportionnelle à la concentration en oxygène.

Le signal de quantité d'air MLI et la valeur lambda agissent sur une commande de réinjection de gaz d'échappement 140. De plus, la commande de réinjection de gaz d'échappement 140 reçoit le signal de sortie QK d'un

moyen prédéterminant la quantité 160. La commande de réin-

jection de gaz d'échappement 140 agit sur le premier ac-

tionneur par un signal de commande TV.

Le moyen prédéterminant la quantité 160 solli-

cite en outre une commande de quantité 150 avec le signal de quantité de carburant QK. Cette commande de quantité 150

transforme le signal de quantité de carburant QK en un si-

gnal de commande sollicitant le second actionneur 120.

Le moyen prédéterminant la quantité 160 est re-

lié entre autre à un capteur de position de pédale d'accélérateur 168 ainsi qu'à d'autres capteurs 164. Le capteur de position de pédale d'accélérateur 168 crée un signal qui correspond aux souhaits du conducteur. Les au-

tres capteurs 164 détectent les paramètres de fonctionne-

ment comme par exemple la vitesse de rotation N du moteur à combustion interne, l'instant de l'injection, la pression

et la température en particulier de l'air aspiré.

Ce dispositif fonctionne comme suit: partant de la position de la pédale d'accélérateur et des signaux

de sortie des autres capteurs 164, le moyen de prédétermi-

nation de la quantité 160 définit la quantité de carburant

injectée QK. La commande de quantité 160 transforme ce si-

gnal quantitatif QK en un signal de commande du second ac-

tionneur 120. Ce moyen prédéterminant la quantité est dans le cas le plus simple un champ de caractéristiques de pompe, contenant la relation entre la quantité de carburant injectée et le signal de commande de sortie correspondant, par exemple la tension appliquée à l'actionneur de la tige de réglage. Selon la position du second actionneur 120, une

quantité de carburant correspondante est dosée pour le mo-

teur à combustion interne 100.

De plus, le signal de sortie du moyen prédéter-

minant la quantité est appliqué à la commande de réinjec-

tion de gaz d'échappement 140. Cette commande, partant du

signal QK concernant la quantité de carburant injectée ain-

si que d'autres grandeurs comme par exemple la quantité d'air aspirée MLI et la valeur lambda du gaz d'échappement, définit un signal de commande TV pour commander le premier actionneur 110 qui influence la fraction de gaz

d'échappement réinjectée dans la tubulure d'aspiration.

La difficulté d'un tel dispositif est que par

suite des tolérances mécaniques et de la tendance à la dé-

rive au cours du fonctionnement du moteur à combustion in-

terne, la relation entre le signal QK et la quantité de

carburant effectivement injectée change. Mais comme la com-

mande de réinjection des gaz d'échappement 140 utilise le signal de sortie du moyen prédéterminant la quantité 160, on arrive ainsi le cas échéant à un pourcentage de gaz d'échappement réinjecté qui est faux. Pour compenser cela il faut prévoir des mesures appropriées. De plus, le signal de sortie de la sonde latmbda 135 est entaché d'un temps de retard très important. Ce signal réagit très lentement à

des variations.

La figure 2 montre- de manière détaillée la com-

mande de réinjection des gaz d'échappement 140. Les élé-

ments de cette commande déjà décrits dans la figure 1

portent les références correspondantes. La commande de ré-

injection des gaz d'échappement 140 se compose essentielle-

ment d'un second régulateur 200 qui peut également être appelé régulateur de quantité d'air. Le second régulateur fournit une seconde grandeur de commande que l'on peut également appeler signal de commande TV pour agir sur le

premier actionneur 110. Comme grandeur d'entrée, le régula-

teur de quantité d'air 200 traite le signal de sortie d'un

point de comparaison 210.

Une seconde valeur réelle qui correspond au si-

gnal de sortie MLI du débitmètre d'air 140 est appliquée avec un signe algébrique négatif au point de comparaison 210. Comme second signal d'entrée, le point de comparaison 210 travaille avec un signe algébrique positif, une seconde valeur de consigne MLS qui correspond au signal de sortie

d'un moyen de sélection maximal 220.

Le moyen de sélection maximal 220 reçoit, d'une

part, le signal de sortie d'une commande 230 qui est appe-

lée la grandeur de commande préalable et, d'autre part, une grandeur de commande appelée également second signal de commande pour un premier régulateur 240. La commande 230 reçoit comme grandeur d'entrée, le signal de quantité de carburant QK. Le second régulateur 240 traite le signal de

sortie d'un point de comparaison 245.

Ce point de comparaison 245 reçoit une première valeur de consigne affectée d'un signe algébrique positif et venant d'un premier moyen prédéterminant une valeur de

consigne 250. Il reçoit également, précédé d'un signe algé-

brique négatif, une première valeur réelle MLB d'un moyen de prédétermination de valeur réelle 270 encore appelée

moyen de calcul de la quantité d'air. Le premier moyen pré-

déterminant la valeur de consigne 250 et le moyen de calcul de la quantité d'air 270 reçoivent le signal de sortie d'un moyen de temporisation 260 recevant lui-même le signal de

quantité de carburant QK.

De plus, le moyen de calcul de la quantité d'air 270 reçoit le signal de sortie de la sonde lambda

135. Dans le cas du dispositif représenté il s'agit essen-

tiellement d'une régulation en cascade avec un régulateur

de quantité d'air, esclave et d'une sonde lambda maître.

Pour améliorer la dynamique il est prévu une commande pré-

alable sous la forme de la commande 230, en parallèle sur

le régulateur lambda, maître.

Ce dispositif fonctionne comme suit: partant de la quantité de carburant QK, la commande 230 donne une grandeur de commande préalable. Cette grandeur de commande

préalable est également désignée ci-après valeur de com-

mande. On choisit de préférence cette valeur de commande pour qu'elle prenne une valeur constante pour toutes les quantités de carburant. Dans le cas le plus simple, pour la commande 230 il s'agit d'une valeur fixe. Cette valeur de

consigne peut également être prise dans un champ de carac-

téristiques en fonction par exemple de la vitesse de rota-

tion et de la quantité de carburant. Son signal de sortie est comparé dans le moyen de sélection de maximum 220 au

signal de sortie du régulateur 240.

Le régulateur 240 est un régulateur lambda. Le moyen prédéterminant la valeur de consigne 250 donne une valeur de consigne pour le régulateur 240. Celle-ci est comparée à une valeur réelle prédéterminée par le moyen de calcul de la quantité d'air 270. Le moyen prédéterminant la valeur de consigne

250 forme la valeur de consigne à partir du signal de quan-

tité de carburant QK retardé par le moyen de temporisation 260. On a dans ce cas de préférence une relation linéaire entre la quantité de carburant QK et la valeur de consigne correspondante. Dans cet exemple, le régulateur traite une

grandeur de la dimension de la quantité d'air. Cela signi-

fie que la valeur de consigne représente une valeur de con-

signe de quantité d'air. Une relation linéaire entre la

quantité d'air et une quantité de carburant injectée cor-

respond à une valeur lambda constante pour la quantité de carburant. Mais il est également possible de lier la valeur de consigne à la vitesse de rotation et à la quantité de carburant selon un champ de caractéristiques. Le moyen de calcul de la quantité d'air 270 définit la valeur réelle de

la quantité d'air à partir de la quantité de carburant in-

jectée QK et du signal de sortie de la sonde lambda 135.

Entre la quantité d'air MLI et les deux autres grandeurs on a la relation suivante:

MLI = 14,5 * X * QK

Comme sonde lambda 135 on utilise de préférence une sonde de mélange pauvre qui fournit un signal de sortie correspondant à la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement. Le régulateur lambda 240 qui est de préférence

réalisé sous la forme d'un régulateur PI (régulateur pro-

portionnel-intégral) génère alors un signal de commande à partir de la déviation entre le signal de sortie du premier

moyen prédéterminant la valeur de consigne 250 et le pre-

mier moyen prédéterminant la valeur réelle 270. Ce signal

de commande est une mesure de la déviation entre la concen-

tration en oxygène prévisible à partir du signal de quanti-

té de carburant QK et la concentration réelle en oxygène. Le moyen de sélection maximale 220 choisit le plus grand des deux signaux de sortie de la commande 230 et du régulateur lambda 240 et le transmet comme valeur de consigne au point de comparaison 210 auquel est associé le

régulateur de quantité d'air 200. Ce signal est alors com-

paré- à la quantité d'air MLI mesurée par le débitmètre d'air 130. Partant de la comparaison de ces deux signaux,

le régulateur de quantité d'air 200 qui est également réa-

lisé de préférence sous la forme d'un régulateur PI

(proportionnel-intégral) produit un second signal de com-

mande TV appliqué à l'actionneur de réinjection des gaz d'échappement. Il s'agit ici de préférence d'un rapport de travail. Cette façon de procéder offre l'avantage que dans tous les états de fonctionnement, le régulateur de quantité d'air rapide 200 est actif. Le moyen de sélection maximale 220 décide si la régulation se fait suivant une

quantité d'air constante ou suivant une valeur lambda cons-

tante. La quantité d'air constante est prédéterminée par la

commande 230 et la valeur lambda constante est prédétermi-

née par le moyen prédéterminant la valeur de consigne 250.

Le moyen de sélection maximale 220 fournit chaque fois la plus grande des deux valeurs au moyen de régulation de quantité d'air 200. Pour les petites quantités de carburant on régule ainsi sur une quantité d'air constante et pour les quantités de carburant importantes on régule sur une

valeur lambda constante.

Cela signifie que pour des petites quantités de

carburant la commande 230 est active alors que le régula-

teur lambda 240 est actif pour les grandes quantités de l1 carburant. La commutation entre les deux moyens est assurée

par le moyen de sélection maximale 220.

La figure 3 montre la relation entre la quanti-

té de carburant injectée QK et la valeur de consigne MLS du régulateur de quantité d'air 200. Le trait interrompu est

la consigne pour le régulateur lambda qui correspond au si-

gnal de sortie du moyen prédéterminant la valeur de consi-

gne 250. Comme le moyen prédéterminant la valeur de consigne fixe une valeur lambda constante pour toutes les quantités de carburant QK, on a une relation linéaire entre

la valeur de consigne de la quantité -d'air MLS et la quan-

tité de carburant.

Le trait mixte représente le signal de sortie de la commande 230. Cette commande fournit une valeur de consigne de la quantité d'air MLS constante par rapport à la quantité de carburant QK. Le moyen de sélection maximale

220 permet d'utiliser comme valeur de consigne MLS, le si-

gnal de sortie de la commande 230 pour les petites quanti-

tés de carburant et le signal de sortie du régulateur PI

240 pour les grandes quantités de carburant. Cela est indi-

qué par un trait continu.

La figure 4 montre un autre mode de réalisation qui assure un autre mode de commutation entre le régulateur lambda 240 et la commande 230. Les éléments correspondants

qui ont déjà été décrits en relation avec la figure 2 por-

tent les mêmes références. L'élément important est que le moyen de sélection maximale 220 est remplacé par un moyen de commutation 400 et un point de combinaison 420 ainsi que par une logique de commutation 410. Cela signifie que le signal de sortie du régulateur 240 arrive de préférence

avec un signe algébrique positif, par le moyen de commuta-

tion 400 sur une entrée du point de combinaison 420, dont l'autre entrée reçoit le signal de sortie de la commande

230, de préférence également avec un signe algébrique posi-

3 tif. Le signal de sortie du point de combinaison 420 sert

alors de valeur de consigne et il est appliqué avec un si-

gne algébrique positif au point de comparaison 210.

La logique de commutation reçoit un signal de quantité de carburant QK, un signal de vitesse de rotation ainsi qu'éventuellement d'autres paramètres de fonctionne-

ment. La logique de commutation applique un signal de com-

mande au moyen de commutation.

La logique de commutation 410 en liaison avec le moyen de commutation 400 reprend pour l'essentiel le

rôle du moyen de sélection maximale 220 de la figure 2.

Pour les petites quantités de carburant, le moyen de commu-

tation 400 se trouve à l'état ouvert et seul le signal de sortie de la commande 230 arrive au point de combinaison 420 et définit ainsi la valeur de consigne du régulateur de

quantité d'air. Pour les quantités de carburant importan-

tes, le moyen de commutation 400 est fermé par la logique

de commutation 410.

La logique de commutation distingue entre deux

plages de fonctionnement selon la caractéristique des va-

leurs de consignes optimales, plages dans lesquelles comme fonction de la quantité de carburant on prédétermine une quantité d'air pratiquement constante et des plages dans

lesquelles en fonction de la quantité de carburant on pré-

détermine une valeur lambda pratiquement constante. C'est

ainsi qu'il est par exemple prévu que pour les petites vi-

tesses de rotation, qui sont inférieures à environ

1500 t/mn, et les petites quantités de carburant, le commu-

tateur est ouvert. Dans les autres plages de fonctionnement il est fermé. Lorsqu'on branche le régulateur lambda 240, la partie intégrale est mise à 0. Lorsqu'on commute, la grandeur de réglage du régulateur lambda 240 est abaissée à

0 de manière retardée.

Cela signifie que pour les petites quantités de carburant, la commande 230 fixe la valeur de consigne pour

le régulateur de quantité d'air. Dans ce cas, seul le régu-

lateur de quantité d'air 200 est actif. Ce n'est que pour des quantités de carburant importantes que l'on active le régulateur lambda 240 du fait que le moyen de commutation 400 se ferme. Cela signifie que la commande 230 émet une valeur de base pour la valeur de consigne de la quantité d'air MLS à laquelle on combine la grandeur de commande du

régulateur lambda 240. Cette combinaison se fait de préfé-

rence de manière additive; elle peut toutefois également

se faire de manière multiplicative ou d'une autre manière.

Pour les petites quantités de carburant, il suffit d'une faible précision pour cette valeur. Pour les

quantités de carburant importantes, il faut régler de ma-

nière aussi précise que possible la quantité d'air. Si le

réglage de l'air est trop faible ou si l'on règle un rap-

port de réinjection de gaz d'échappement trop grand, cela conduit à des émissions de fumées inacceptables. Si par contre, pour des raisons de sécurité, on règle un petit rapport de réinjection de gaz d'échappement, les émissions

d'oxydes d'azote sont trop importantes.

* Il est prévu pour cela qu'aux quantités de car-

burant importantes, la commande 230 fournit cette valeur de

base et corrige à l'aide du régulateur lambda 240.

Une autre réalisation particulière prévoit que la commande 230 simule le tracé de la valeur de quantité d'air représenté à la figure 3. Il est prévu que pour les petites quantités de carburant, on ait une quantité d'air constante et pour les quantités de carburant plus grandes

on ait une valeur de consigne de la quantité d'air qui aug-

mente de manière linéaire.

Cette façon de procéder offre l'avantage d'éviter l'erreur de la valeur de consigne engendrée par une quantité de carburant QK non connue de manière précise, grâce au régulateur lambda 240, dans la plage des quantités de carburant importantes, critiques, car dans ce cas les

deux régulateurs montés comme un régulateur en cascade in-

fluencent l'organe de réglage. Cela signifie que la régula-

tion lambda 240 corrige la valeur de consigne de la quanti-

té d'air MLS pour les quantités de carburant importantes.

La figure 5 montre un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention. A côté des éléments décrits

dans les figures précédentes et qui portent les mêmes réfé-

rences, on a prévu les modifications suivantes. Le signal

de sortie MLI du débitmètre d'air arrive au point de compa-

raison 210 comme dans les figures précédentes ainsi que dans un élément de temps mort 500 pour y être transmis au point de comparaison 245 par l'intermédiaire d'un élément

de temporisation 510.

Dans cet exemple de réalisation on supprime le

régulateur 240 ou on le remplace par un élément proportion-

nel. Il est en outre prévu de réaliser la commande 230 pour que le tracé de la courbe caractéristique de la quantité de

carburant corresponde exactement à la demande d'air. Le ré-

sultat de la comparaison au niveau du point de comparaison 245 arrive alors directement par le moyen de commutation

400 au point de combinaison 420.

L'élément de temps mort 500 et le moyen de tem-

porisation 510 permettent d'adapter le comportement chrono-

logique du signal de quantité d'air mesurée MLI et de la quantité d'air prédéterminée par le calcul de quantité. Le

signal fourni par la sonde lambda est entaché d'une tempo-

risation considérable ainsi que d'un temps mort. Ce temps mort et cette temporisation sont compensés par l'élément de

temps mort 500 et l'élément de temporisation 510.

Le point de comparaison 245 compare la quantité d'air mesurée MLI à la quantité d'air calculée à partir du signal de quantité de carburant QK et de la valeur lambda mesurée. Le signal à la sortie du point de comparaison 245

est une mesure de l'erreur du signal de quantité de carbu-

rant, c'est-à-dire la différence entre le signal de la

quantité de carburant et la quantité de carburant réelle-

ment injectée. Partant de ce signal d'erreur on corrige le

signal de sortie de la commande 230 au point 420.

La logique de commutation assure que cette cor-

rection ne se fasse que dans des conditions de fonctionne-

ment définies. Elle se fait de préférence lorsque la quantité de carburant QK est supérieure à une valeur de seuil. Dans ce mode de réalisation, le régulateur lambda se réduit à une comparaison entre la quantité d'air mesurée par le débitmètre d'air 130 et la quantité d'air

MLB calculée à partir du signal de sortie de la sonde lamb-

da et de la valeur de quantité de carburant QK. La diffé- rence formée à partir de ces deux signaux sert à corriger

la valeur de consigne prédéterminée par la commande 230.

La différence appliquée à la sortie du compara-

teur 245 correspond au défaut de la valeur de consigne qui

repose sur la quantité de carburant erronée QK. Cette er-

reur de la quantité de carburant donne la différence entre la quantité de carburant prévue et la quantité de carburant réellement injectée pour une certaine valeur de la quantité

de carburant.

La réalisation de la figure 6 prévoit que le moyen de calcul de la quantité d'air 270 ainsi que l'élément de temps mort 500 et le moyen de temporisation 510 soient remplacés par un observateur 600. L'observateur reçoit les signaux de sortie du régulateur 200, de la sonde

lambda 135 ainsi que du signal de quantité de carburant QK.

L'observateur fournit une quantité d'air calculée MLB au

point de comparaison 245.

Partant du signal de commande TV du régulateur de quantité d'air 200, qui est appliqué à l'actionneur de réinjection des gaz d'échappement et de la valeur de la quantité de carburant QK, à l'aide d'un modèle, l'observateur définit la valeur de consigne de la quantité d'air. Cet observateur peut recevoir un signal de quantité

d'air plus rapide ayant une meilleure dynamique.

L'observateur travaille comme suit: partant de la quantité de carburant QK et de la valeur lambda du gaz d'échappement on définit une quantité d'air correspondante

comme pour le moyen de calcul de quantité d'air 270.

L'observateur comprend en outre un simple modèle de chemin

qui copie la fonction de transfert du chemin (moteur à com-

bustion interne). Le modèle de chemin comprend essentielle-

ment des éléments de temporisation pour copier le comportement dynamique du chemin. Ce modèle de chemin tient compte non seulement de la grandeur de commande TV mais également de la vitesse de rotation N et de la quantité de carburant QK. Partant de celles-ci ainsi que le cas échéant d'autres grandeurs, le modèle de chemin définit une valeur pour la quantité d'air. Cette valeur du modèle est alors comparée à la valeur de la quantité d'air calculée à partir de la valeur lambda. On adapte ainsi le modèle de chemin

avec cette valeur de comparaison.

A la place de la grandeur TV on peut également utiliser une grandeur qui est une mesure de la course de la soupape de réinjection des gaz d'échappement. On utilise de préférence la valeur de consigne de la course. En variante,

on peut également utiliser la quantité d'air de consigne.

En liaison avec les autres exemples de réalisa-

tion selon les figures 2, 4 et 5, on peut également utili-

ser l'observateur 600. Dans ce cas l'observateur remplace

le moyen de calcul de quantité d'air 270.

La figure 7 montre une autre réalisation. Dans

cette réalisation, le signal de différence au point de com-

paraison 245 est une mesure du défaut quantitatif que l'on utilise pour adapter le champ des caractéristiques de la

pompe 150. Les éléments correspondants des figures précé-

dentes portent des références correspondantes.

Le signal de différence arrive par un moyen de commutation 705 à un premier bloc de correction 710 et par un moyen de commutation 715 à un second bloc de correction 720. Les deux moyens de commutation sont commandés par une commande d'adaptation 700.

Dans certaines plages de travail dans lescuel-

les l'erreur multiplicative domine, la commande adaptative 700 ferme le moyen de commutation 715. Dans ces plages de travail, le bloc de correction 720 apprend un coefficient

de correction. Le bloc de correction travaille de préfé-

rence comme un intégrateur lent. Le coefficient de correc-

tion est utilisé en permanence pour la correction

multiplicative du signal de quantité de carburant.

De manière correspondante, pour les conditions de fonctionnement pour lesquelles l'erreur additive domine, le bloc de correction 710 apprend une valeur de correction additive correspondante. Cette valeur de correction est

utilisée en permanence pour la correction additive du si-

gnal de quantité de carburant.

Lorsque le différence est nulle au point de

comparaison 245, c'est-à-dire lorsque la quantité d'air me-

surée MLI et la quantité d'air calculée MLB sont égales, cela signifie que le défaut entre la valeur de la quantité

de carburant et la quantité de carburant réellement injec-

tée est devenu nul. Ce procédé permet de minimiser les er-

reurs de quantité dans le champ des caractéristiques de la pompe. Partant de la différence entre la valeur de la quantité d'air mesurée et de celle calculée à partir du coefficient lambda on corrige la quantité de carburant. En variante ou en plus on peut également corriger les valeurs enregistrées de la quantité de carburant en fonction du

champ des caractéristiques de la pompe.

La figure 8 montre un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention. Les éléments correspondants

des figures antérieures portent ici les mêmes références.

La différence principale par rapport au dispositif précé-

dent est que l'on n'a pas prévu de structure en cascade

mais de structure en parallèle.

La valeur de la quantité de carburant QK arrive d'une part, dans un premier champ de caractéristiques 800 et, d'autre part, dans un champ de caractéristiques 810. Le signal de sortie du champ de caractéristiques 800 arrive avec un signe algébrique positif au point de combinaison 210 qui reçoit le signal de sortie du débitmètre d'air 130

précédé du signe algébrique négatif. Le point de combinai-

son 210 est relié par le régulateur de quantité d'air 200 à

l'entrée d'un moyen de sélection minimale 820.

Le signal de sortie du second champ de caracté-

ristiques 810 arrive avec un signe algébrique positif sur le point de comparaison 245 dont la seconde entrée reçoit le signal de sortie de la sonde lambda 135, affecté d'un signe algébrique négatif. La sortie du point de comparaison 245 est reliée par l'intermédiaire du régulateur lambda 240 également au moyen de sélection minimale 820. Ce moyen de sélection minimale 820 agit alors par un signal de commande sur l'actionneur de rapport de réinjection des gaz

d'échappement 110.

Partant de la quantité de carburant et éven-

tuellement d'autres paramètres, le champ de caractéristi-

ques 800 émet une valeur de consigne MLS du régulateur de quantité d'air 200. Le champ de caractéristiques 810 donne de manière correspondante une valeur de consigne pour le régulateur lambda 240. Le point de combinaison 210 compare la valeur de consigne MLS du régulateur de quantité d'air à la quantité d'air MLI réellement mesurée. Partant de

là, le régulateur de quantité d'air 200 définit une gran-

deur de réglage.

On procède de manière correspondante pour le régulateur lambda 240. Ces deux grandeurs de réglage sont comparées dans le moyen de sélection minimale 820. Le plus petit des deux signaux est alors utilisé pour commander

l'actionneur de réinjection des gaz d'échappement 110.

Dans cette installation, également pour les pe-

tites quantités de carburant, la régulation de la quantité d'air est active alors que la régulation lambda est active pour les quantités de carburant importantes. La régulation de la quantité d'air est meilleure sur le plan dynamique que la régulation lambda entachée de temps morts. Au niveau de la quantité d'air de consigne, constante, on délimite plus précisément la réinjection des gaz d'échappement qu'avec la régulation lambda car l'erreur de la quantité de carburant n'agit pas. Au niveau des fortes concentrations

en oxygène, l'erreur réelle de la quantité d'air est infé-

rieure à l'erreur sur lambda.

Claims

R E V E N D I C A T IONS ) Procédé de commande d'un moteur à combus- tion interne, notamment d'un moteur à combustion interne à allumage non commandé, selon lequel, partant d'une valeur lambda, on prédétermine une première valeur réelle (MLB), on prévoit un premier moyen de régulation (240) qui partant d'au moins la première valeur réelle et d'une première va- leur de consigne détermine une première grandeur de com- mande tandis qu'on détermine en outre une seconde valeur réelle (MLI) à partir d'une quantité d'air, et on prévoit un second moyen de régulation (200) qui détermine une se- conde grandeur de commande (TV) à partir de la seconde va- leur réelle et d'une seconde valeur de consigne, procédé caractérisé en ce que les valeurs de consigne sont prédé- terminées de façon, qu'en présence de conditions de fonc- tionnement déterminées les valeurs de consigne pour la quantité d'air soient prédéterminées et qu'en l'absence de conditions de fonctionnement données les valeurs de consi- gne pour la valeur lambda soient prédéterminées.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les valeurs de consigne sont prédéterminées de manière que pour les petites quantités de carburant on prédétermine une valeur de quantité d'air constante et que pour les grandes quantités de carburant on prédétermine une

valeur lambda constante.
3 ) Procédé selon la revendication 1 ou 2, ca-

ractérisé par un organe de réglage (110) pour influencer la teneur en air frais, cet organe recevant la plus petite des

deux grandeurs de commande.
4 ) Procédé selon l'une des revendications pré-

cédentes, caractérisé en ce que la valeur de la quantité d'air et/ou la valeur lambda sont détectées à l'aide de

capteurs ou sondes (130, 135).

) Procédé selon l'une des revendications pré-

cédantes, caractérisé en ce que partant d'au moins la quan-

tité de carburant QK on prédétermine une grandeur de com-

mande préalable.
6 ) Procédé selon l'une des revendications pré-

cédentes, caractérisé en ce que la plus grande valeur est prédéterminée à partir des grandeurs de commande préalables et une seconde grandeur de commande est prédéterminée comme

seconde valeur de consigne.
7 ) Procédé selon l'une des revendications pré-

cédentes, caractérisé en ce que partant d'au moins la pre-

mière grandeur de commande on peut corriger la grandeur de commande préalable et la prédéterminer comme seconde valeur

de consigne.
8 ) Procédé selon la revendication 7, caracté-

risé en ce que la correction ne se fait que dans certains

états de fonctionnement déterminés.
9 ) Procédé selon l'une des revendications pré-

cédentes, caractérisé en ce que le premier régulateur forme une différence entre une valeur de quantité d'air mesurée

et une valeur de quantité d'air calculée à partir de la va-

leur lambda.

) Procédé selon la revendication 9, caracté-

risé en ce que la valeur de la quantité d'air calculée est prédéterminée à partir d'au moins la quantité de carburant

et de la valeur lambda.
11 ) Procédé selon la revendication 9 ou 10,

caractérisé en ce qu'on prédétermine la quantité d'air cal-

culée à l'aide d'un observateur en partant d'au moins la quantité de carburant, de la seconde grandeur de commande

et de la valeur lambda.
12 ) Procédé selon l'une des revendications 9 à

11, caractérisé en ce que partant de la différence entre la valeur de la quantité d'air mesurée et celle calculée à

partir de la valeur lambda on corrige le champ de caracté-

ristiques de la pompe ou la quantité de carburant.
13 ) Dispositif de commande d'un moteur à com-

bustion interne, notamment d'un moteur à combustion interne à allumage non commandé, avec des moyens pour prédéterminer

une première valeur de consigne à partir d'une valeur lamb-

da, d'un premier moyen de régulation, qui, partant d'au moins la première valeur réelle et d'une première valeur de consigne prédétermine une première grandeur de commande, des moyens pour prédéterminer une seconde valeur réelle à

partir de la quantité d'air, avec un second moyen de régu-

lation qui, partant de la seconde valeur réelle et d'une

seconde valeur de consigne, prédétermine une seconde gran-

deur de commande, dispositif caractérisé par des moyens qui prédéterminent les valeurs de consigne pour qu'en présence de certaines conditions de fonctionnement, on prédétermine les valeurs de consigne de la quantité d'air et en l'absence des conditions de fonctionnement déterminées on

prédétermine les valeurs de consigne pour la valeur lambda.