FR2950970A3

FR2950970A3 - Method for estimating average gas target produced by combustion in e.g. petrol engine of motor vehicle, involves deducing balancing coefficients from calculated average value and estimated average torque value based on linear combination

Info

Publication number: FR2950970A3
Application number: FR0956917A
Authority: FR
Inventors: Guillermo Ballesteros; De Araujo Manoela Ferreira; Batista Franciele Moura; Marcoux Antoine Saint; Yves Tourbier
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2011-04-08

Abstract

The method involves calculating an average value of instantaneous torque of a cylinder from pressure measurement delivered by a pressure sensor (17) equipped with a combustion chamber (5) of the cylinder. Balancing coefficients are deduced from the calculated average value and an estimated average torque value based on linear combination applied to the cylinders, where the balancing coefficients and variables are determined in an iterative manner.(Incomplete specification, abstract based on available information published by the patent office).

Description

1 ESTIMATION DU COUPLE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne le domaine des moteurs rotatifs à combustion interne à injection directe ou indirecte de carburant (Diesel ou essence) dans la chambre de combustion de LIJ cylindres, le nombre LIJ étant un entier supérieur à 1. Compte-tenu des normes anti-pollution de plus en plus sévères, et pour éviter d'avoir à recourir soit à des systèmes onéreux de post-traitement des gaz dans une ligne d'échappement de véhicule automobile, soit à des injecteurs très précis et donc très coûteux, il est important de pouvoir connaître la vraie quantité de carburant injectée par chaque injecteur dans la chambre de combustion du cylindre qui lui est associé. Il est connu qu'il existe une relation linéaire entre la quantité de carburant injectée et le couple du moteur. Ainsi, la connaissance en temps réel du couple indiqué permet d'optimiser de façon efficace et à moindre coût la quantité de carburant injectée par chaque injecteur. Différentes solutions permettant d'estimer en temps réel le couple ont déjà été proposées : Dans l'une de ces solutions, décrite dans le Document FR 2 681 425 Al au nom de la Demanderesse, une unité électronique est associée à un capteur à reluctance variable monté fixe au voisinage d'une couronne dentée solidaire en rotation du volant d'inertie du moteur ou du vilebrequin. Les dents de la couronne définissent des repères de mesure et le capteur à reluctance variable délivre un signal alternatif dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de défilement des dents de la couronne, c'est-à-dire à la vitesse de rotation instantanée du volant d'inertie ou du vilebrequin. A partir du signal en sortie du capteur à reluctance variable, l'unité centrale élabore la durée instantanée d; de défilement de chaque dent de la couronne, et déduit une valeur T représentative de la durée totale de défilement devant le capteur des repères 30 correspondant à un cycle complet des combustions des différents cylindres. L'unité centrale élabore alors une estimation Cg du couple moyen conformément à la relation suivante : (nû1 /2ii di cos C =A~i=O n B g T3 T2 dans laquelle : This invention relates to the field of internal combustion rotary engines with direct or indirect fuel injection (diesel or gasoline) in the combustion chamber of LIJ cylinders, the number LIJ being an integer. greater than 1. In view of increasingly stringent anti-pollution standards, and to avoid having to resort to either expensive after-treatment systems in a motor vehicle exhaust system, or to injectors very accurate and therefore very expensive, it is important to know the true amount of fuel injected by each injector in the combustion chamber of the cylinder associated with it. It is known that there is a linear relationship between the amount of fuel injected and the engine torque. Thus, the real-time knowledge of the torque indicated makes it possible to optimize efficiently and at a lower cost the quantity of fuel injected by each injector. Various solutions making it possible to estimate the torque in real time have already been proposed: In one of these solutions, described in Document FR 2 681 425 A1 in the name of the Applicant, an electronic unit is associated with a variable reluctance sensor. fixed mounted in the vicinity of a ring gear integral with rotation of the flywheel of the engine or crankshaft. The teeth of the crown define measurement marks and the variable reluctance sensor delivers an alternating signal whose frequency is proportional to the speed of travel of the teeth of the ring, that is to say to the instantaneous speed of rotation of the ring. flywheel or crankshaft. From the output signal of the variable reluctance sensor, the central unit calculates the instantaneous duration d; of each tooth of the crown, and deduces a value T representative of the total running time in front of the sensor of the marks 30 corresponding to a complete cycle of combustion of the different cylinders. The central unit then generates an estimate Cg of the average torque according to the following relation: (n1 / 2ii di cos C = A ~ i = O n B g T3 T2 in which:

- n représente le nombre de repères qui correspond à chacune des 5 périodes angulaires de combustion ; n represents the number of marks corresponding to each of the five angular periods of combustion;

- A et B sont des constantes propres soit au moteur concerné, soit à tous ceux de son type. A and B are constants specific to the engine concerned or to all of its type.

Un défaut de cette solution réside dans le fait que les constantes A et B précédentes doivent être déterminées expérimentalement, par une analyse A defect of this solution lies in the fact that the previous constants A and B must be determined experimentally, by an analysis

10 statistique (telle que la méthode des moindres carrées) d'un grand nombre de mesures réalisées en laboratoire sur un moteur de référence, représentatives de toute la plage de fonctionnement du moteur. Une telle analyse statistique nécessite des heures de mesures, et implique donc des coûts assez importants. 10 statistics (such as the least squares method) of a large number of laboratory measurements on a reference engine, representative of the entire operating range of the engine. Such a statistical analysis requires hours of measurements, and therefore involves quite significant costs.

15 Dans une autre solution plus récente décrite dans le document WO 2008/080861 au nom de la Demanderesse, un capteur de position est également utilisé pour détecter le déplacement de motifs d'une cible solidaire en rotation du volant d'inertie ou du vilebrequin d'un moteur à plusieurs cylindres. Une estimation (cg)u du couple moyen produit par au moins une 20 combustion dans le uème cylindre d'un moteur est faite conformément à la relation suivante : ru E ( a k, i )u ' lR k, i )u +( î o ,u k=9, dans laquelle : - qu et ru désignent respectivement le numéro du premier motif et le 25 numéro du dernier motif perçus par le capteur de position au cours de la combustion du cylindre u définissant la fenêtre angulaire d'analyse du couple du moteur associé à la combustion du cylindre u, - (Rk,i)uest une fonction non linéaire dépendant d'au moins une grandeur caractéristique du déplacement (temps, vitesse de rotation) de l'élément du moteur mobile en rotation, lors de la phase de combustion du cylindre u, - (ak,i )u est un coefficient de pondération de la grandeur(3k,i, dépendant éventuellement du cylindre u, et dépendant éventuellement d'un paramètre de fonctionnement du moteur (par exemple le régimecw ), In another more recent solution described in WO 2008/080861 in the name of the Applicant, a position sensor is also used to detect the movement of patterns of a solidary target in rotation with the flywheel or the crankshaft. a multi-cylinder engine. An estimate (cg) of the average torque produced by at least one combustion in the uth cylinder of an engine is made in accordance with the following relationship: ## EQU1 ## o, uk = 9, wherein: - qu and ru respectively denote the number of the first pattern and the number of the last pattern perceived by the position sensor during the combustion of the cylinder u defining the angular window of analysis of the torque of the engine associated with the combustion of the cylinder u, - (Rk, i) uis a nonlinear function dependent on at least one characteristic variable of the displacement (time, speed of rotation) of the element of the moving motor in rotation, during the combustion phase of the cylinder u, - (ak, i) u is a weighting coefficient of the quantity (3k, i, possibly depending on the cylinder u, and possibly depending on an operating parameter of the engine (for example )

- (ao,i )u est une variable dépendante éventuellement du cylindre u, et dépendant éventuellement d'un paramètre de fonctionnement du moteur, -Si est un coefficient de pondération indépendant du cylindre u, - i est un indice qui comptabilise les combinaisons linéaires de fonctions élémentaires du type: - (ao, i) u is a dependent variable possibly of the cylinder u, and possibly depending on an operating parameter of the motor, -Si is a coefficient of weighting independent of the cylinder u, - i is an index which counts the linear combinations basic functions of the type:

r Lak,i Rk,i +ao,i k=q Dans ce document, les valeurs (Rk,i)usont élaborées en temps réel en utilisant des fonctions des variables Atk ou wk représentatives respectivement de la durée de passage et de la vitesse de passage d'un motif Dk en face du capteur de position. En outre, les coefficients ak et ao peuvent dépendre du régime moyen du moteur. Une cartographie, effectuée en laboratoire sur un moteur de référence, est donc également nécessaire pour cette solution. Ainsi, les deux solutions précédentes nécessitent une calibration « hors-ligne », c'est-à-dire effectuée en laboratoire, du modèle d'estimation du couple moteur. Ces solutions ne prennent pas en compte la dispersion des moteurs ni leur vieillissement. vise à pallier les inconvénients des solutions La présente invention précédentes en proposant une solution dans laquelle le modèle d'estimation du couple moteur est intégralement construit et calibré en temps réel. Ce but est atteint selon l'invention qui propose un procédé d'estimation du couple gaz moyen produit par au moins une combustion dans un moteur à combustion interne comportant LIJ cylindres, le procédé comportant une étape au cours de laquelle on utilise un capteur de position pour détecter le déplacement des motifs d'une cible solidaire d'un élément du moteur mobile en rotation, ledit capteur de position délivrant un signal alternatif de fréquence proportionnelle à la vitesse de défilement des motifs de la cible, et une étape au cours de laquelle on estime le couple moyen produit sur un cycle complet n par au moins une combustion dans le uème cylindre d'un moteur est faite selon le modèle linéaire suivant : n dans lequel : - qu et ru désignent respectivement le numéro du premier motif et le numéro du dernier motif perçus par le capteur de position au cours de la combustion du cylindre u définissant la fenêtre angulaire d'analyse du couple 15 du moteur associé à la combustion du cylindre u, - (Rk,i)u sont des grandeurs dépendant d'au moins une grandeur caractéristique du déplacement de l'élément du moteur mobile en rotation, lors de la phase de combustion du cylindre u. - (ak,i)u sont des coefficients de pondération des grandeurs Rk,i, 20 dépendant éventuellement du cylindre u, et dépendant éventuellement d'un paramètre de fonctionnement du moteur, In this document, the values (Rk, i) are elaborated in real time by using functions of the variables Atk or wk respectively representative of the transit time and the speed of passing a pattern Dk in front of the position sensor. In addition, the coefficients ak and ao may depend on the average engine speed. Mapping, performed in the laboratory on a reference engine, is therefore also necessary for this solution. Thus, the two previous solutions require an "off-line" calibration, that is to say done in the laboratory, of the engine torque estimation model. These solutions do not take into account the dispersion of the engines or their aging. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a solution in which the engine torque estimation model is integrally constructed and calibrated in real time. This object is achieved according to the invention which proposes a method for estimating the average gas torque produced by at least one combustion in an internal combustion engine comprising LIJ cylinders, the method comprising a step during which a position sensor is used. for detecting the displacement of the patterns of a target integral with an element of the moving motor in rotation, said position sensor delivering an alternating frequency signal proportional to the speed of movement of the patterns of the target, and a step during which it is estimated that the average torque produced over a complete cycle n by at least one combustion in the uth cylinder of an engine is made according to the following linear model: n in which: - qu and ru respectively denote the number of the first pattern and the number of the last pattern perceived by the position sensor during the combustion of the cylinder u defining the angular window for analyzing the torque 15 of the associated engine at the combustion of the cylinder u, - (Rk, i) u are quantities dependent on at least one characteristic quantity of the displacement of the element of the rotating motor during the combustion phase of the cylinder u. - (ak, i) u are weighting coefficients of the quantities Rk, i, 20 possibly depending on the cylinder u, and possibly depending on an operating parameter of the motor,

- (ao,i)usont des variables dépendant éventuellement du cylindre u, et dépendant éventuellement d'un paramètre de fonctionnement du moteur, - Si est un coefficient de pondération indépendant du cylindre u. 25 -i est un indice qui comptabilise les combinaisons linéaires de fonctions élémentaires du type: r Lak,i Rk,i +ao,i k=q caractérisé en ce que le procédé comporte une étape d'autocalibration en temps réel dudit modèle linéaire au cours de laquelle : - on calcule la valeur moyenne (cg)nsur un cycle complet n du couple instantané d'un cylindre parmi les LIJ cylindres à partir de mesures de pression - (ao, i) are variables possibly depending on the cylinder u, and possibly depending on an operating parameter of the motor, - Si is a weighting coefficient independent of the cylinder u. 25 -i is an index that counts the linear combinations of elementary functions of the type: r Lak, i Rk, i + ao, ik = q, characterized in that the method comprises a step of real-time self-calibration of said linear model during of which: - the average value (cg) is calculated over a complete cycle n of the instantaneous torque of a cylinder among the LIJ cylinders from pressure measurements

délivrées par un capteur (17) de pression équipant la chambre de combustion (5) dudit cylindre parmi les LIJ cylindres ; - on déduit les coefficients de pondération (ak,l)uet les variables (ao,i)u à partir de ladite valeur moyenne (cg)n calculée, et de la valeur estimée (Cg) du couple moyen selon ledit modèle linéaire appliqué audit cylindre n delivered by a pressure sensor (17) fitted to the combustion chamber (5) of said cylinder among the LIJ cylinders; the weighting coefficients (ak, l) and the variables (ao, i) u are deduced from said calculated mean value (cg) n, and from the estimated value (Cg) of the average torque according to said linear model applied to said cylinder n

parmi les LIJ cylindres. Dans un premier mode de réalisation possible, les coefficients de pondération (ak i )u et les variables (ao i )u sont déterminés de manière itérative à partir des grandeurs (I3k,i)uet de la valeur moyenne (Cg), sur un cycle complet n du couple instantané pour le cylindre équipé du capteur de pression selon la relation : i (ak)n+1=(ak)n+2•g. ILCgDnù([êg~n '(Rk)n among the LIJ cylinders. In a first possible embodiment, the weighting coefficients (ak i) u and the variables (ao i) u are determined iteratively from the quantities (I3k, i) u and the average value (Cg), on a complete cycle n of the instantaneous torque for the cylinder equipped with the pressure sensor according to the relation: i (ak) n + 1 = (ak) n + 2 • g. ILCgDnù ([êg ~ n '(Rk) n

i dans laquelle p. est une constante positive. En variante, les coefficients de pondération (ak,i)u et les variables (lao i) sont déterminés à partir d'une base de mesure constituée en temps u réel en sauvegardant plusieurs valeurs moyennes de couples calculées à partir des mesures délivrées par le capteur de pression pour F points de fonctionnement différents du moteur. i in which p. is a positive constant. As a variant, the weighting coefficients (ak, i) u and the variables (lao i) are determined from a measurement base constituted in real time by saving several average values of pairs calculated from the measurements delivered by the pressure sensor for F different operating points of the motor.

L'invention ainsi que les avantages qu'elle procure seront mieux compris au vu de la description suivante faite en référence aux figures 25 annexées, dans lesquelles : - la figure 1 illustre de façon schématique un dispositif de mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention, pour un moteur comportant quatre cylindres ; - la figure 2 rappelle les différentes phases de chacun des quatre 5 cylindre en fonction d'une fenêtre angulaire, sur un cycle de combustion complet du moteur ; - la figure 3 illustre, sous forme de synoptique simplifié, les différentes étapes mises en oeuvre selon l'invention pour estimer le couple gaz moyen sur chacun des cylindres d'un moteur thermique à combustion interne. 10 - la figure 4 illustre, sous forme de synoptique simplifié, une première méthode possible pour la calibration en temps réel du modèle pour l'estimation du couple dans un cylindre ; - la figure 5 illustre, sous forme de synoptique simplifié, une autre méthode possible pour la calibration en temps réel du modèle pour 15 l'estimation du couple dans un cylindre ; Dans la suite de la description, les différentes formules utilisées conformément à l'invention seront appliquées, pour fixer les idées, à l'exemple non limitatif d'un moteur à combustion interne comportant quatre cylindres. Ainsi, le moteur, tel qu'illustré à la figure 1, comprend quatre cylindres 20 1, 2, 3, 4 formant chacun une chambre de combustion 5. Dans chaque cylindre 1, 2, 3, 4, un piston 6 coulisse en un mouvement rectiligne alternatif. Ce mouvement est ensuite transformé en un mouvement de rotation continu par l'intermédiaire d'une bielle 7 reliant le piston 6 à un vilebrequin 8. Chaque cylindre 1, 2, 3, 4 est en outre fermé par une culasse 9 équipée de deux 25 soupapes 10, 12 : une soupape 10 d'admission reliant la chambre de combustion 5 à une zone d'admission 11, et permettant l'alimentation de la chambre de combustion 5 en mélange air/carburant (cas d'un moteur à essence conventionnel), ou en air (cas d'un moteur Diesel conventionnel), et une soupape 12 d'échappement, reliant la chambre de combustion 5 à une 30 zone d'échappement 13, de façon à permettre l'évacuation des gaz brûlés détendus vers l'échappement. Le positionnement des soupapes 10,12 est commandé par un arbre à cames, non représenté, relié au vilebrequin 8. Chaque cylindre est associé également à un élément 14, qui est une bougie d'allumage dans le cas d'un moteur à essence, ou un injecteur de carburant dans le cas d'un moteur Diesel. Le dispositif comprend en outre un calculateur 15 relié à un capteur 16 d'angle du vilebrequin 8. The invention as well as the advantages it affords will be better understood in view of the following description given with reference to the appended figures, in which: FIG. 1 schematically illustrates a device for implementing a method according to the invention for a motor comprising four cylinders; FIG. 2 recalls the different phases of each of the four cylinders as a function of an angular window, on a complete combustion cycle of the engine; FIG. 3 illustrates, in the form of a simplified block diagram, the different steps implemented according to the invention for estimating the average gas torque on each of the cylinders of an internal combustion heat engine. FIG. 4 illustrates, in the form of a simplified block diagram, a first possible method for real-time calibration of the model for estimating the torque in a cylinder; FIG. 5 illustrates, in the form of a simplified block diagram, another possible method for real-time calibration of the model for estimating the torque in a cylinder; In the remainder of the description, the various formulas used in accordance with the invention will be applied, for the sake of clarity, to the nonlimiting example of an internal combustion engine comprising four cylinders. Thus, the engine, as illustrated in FIG. 1, comprises four cylinders 20 1, 2, 3, 4, each forming a combustion chamber 5. In each cylinder 1, 2, 3, 4, a piston 6 slides in one reciprocating rectilinear motion. This movement is then transformed into a continuous rotational movement via a connecting rod 7 connecting the piston 6 to a crankshaft 8. Each cylinder 1, 2, 3, 4 is further closed by a cylinder head 9 equipped with two 25 valves 10, 12: an inlet valve 10 connecting the combustion chamber 5 to an intake zone 11, and allowing the combustion chamber 5 to be fed with an air / fuel mixture (in the case of a conventional gasoline engine ), or in air (in the case of a conventional diesel engine), and an exhaust valve 12, connecting the combustion chamber 5 to an exhaust zone 13, so as to allow the evacuation of the burnt gases that have been expanded towards the exhaust. The positioning of the valves 10, 12 is controlled by a camshaft, not shown, connected to the crankshaft 8. Each cylinder is also associated with an element 14, which is a spark plug in the case of a gasoline engine, or a fuel injector in the case of a diesel engine. The device further comprises a computer 15 connected to a crank angle sensor 16 8.

On rappelle que, dans un moteur thermique à combustion interne de type Diesel, le cycle de combustion pour chacun des cylindres comporte les quatre phases suivantes: a) admission d'air frais dans la chambre de combustion 5 du cylindre (soupape 10 d'admission ouverte) et descente du piston 6, b) compression de l'air contenu dans la chambre de combustion 5 du cylindre par remontée du piston 6 (soupape 10 d'admission fermée), c) injection du carburant puis combustion-détente de celui-ci, repoussant le piston 6, et d) échappement hors de la chambre de combustion 5 du cylindre des 15 produits de la combustion (soupape 12 d'échappement ouverte) par remontée du piston 6. L'architecture du vilebrequin 8 pour un moteur à quatre cylindres en ligne est telle que les pistons relatifs d'une part, aux cylindres 1 et 4 extérieurs, et d'autre part, aux cylindres 2 et 3 intérieurs, subissent le même 20 mouvement lors de la rotation du vilebrequin. L'injection du carburant se fait, pour un cylindre donné, tous les deux tours de vilebrequin. Les quatre phases précédentes doivent donc chacune se dérouler sur des fenêtres angulaires de largeur égale à 720°/' (modulo n), où est le nombre de cylindres du moteur, et n est un entier correspondant au 25 cycle thermodynamique du moteur. Ainsi, pour le moteur quatre cylindres de la figure 1, chaque phase sur un cycle n donné se déroule sur 180°, soit un demi-tour du vilebrequin. Les commandes d'injections par le calculateur 15 dans les quatre cylindres sont en outre séquentiellement émises, en commençant par le cylindre 1, puis le cylindre 3, puis le cylindre 4 et enfin le 30 cylindre 2. La figure 2 résume les phases successives occupées par chaque cylindre du moteur de la figure 1 pour un cycle complet (2 tours de vilebrequin) du moteur. It will be recalled that, in a diesel-type internal combustion engine, the combustion cycle for each of the cylinders comprises the following four phases: a) admission of fresh air into the combustion chamber 5 of the cylinder (intake valve 10 open) and downstream of the piston 6, b) compression of the air contained in the combustion chamber 5 of the cylinder by raising the piston 6 (closed intake valve 10), c) fuel injection and combustion-relaxation of it- ci, pushing the piston 6, and d) exhaust from the combustion chamber 5 of the combustion product cylinder (valve 12 exhaust open) by raising the piston 6. The architecture of the crankshaft 8 for a motor to Four cylinders in line is such that the relative pistons on the one hand, the cylinders 1 and 4 outside, and secondly, the cylinders 2 and 3 interiors undergo the same movement during the rotation of the crankshaft. The injection of the fuel is, for a given cylinder, every two turns of crankshaft. The four preceding phases must therefore each take place on angular windows of width equal to 720 ° / '(modulo n), where is the number of cylinders of the motor, and n is an integer corresponding to the thermodynamic cycle of the motor. Thus, for the four-cylinder engine of FIG. 1, each phase on a given cycle n takes place over 180 °, ie a half-turn of the crankshaft. The injections commands by the computer 15 in the four cylinders are further sequentially issued, starting with the cylinder 1, then the cylinder 3, then the cylinder 4 and finally the cylinder 2. Figure 2 summarizes the successive phases occupied by each cylinder of the engine of Figure 1 for a complete cycle (2 turns of crankshaft) of the engine.

Conformément à l'invention, au moins un des quatre cylindres, par exemple le cylindre 1 sur la figure 1, est en outre équipé d'un capteur de pression 17 apte à mesurer la pression à l'intérieur de la chambre de combustion 5 du cylindre. La mesure de ce capteur 17 est délivrée au calculateur 15. Les différentes étapes du procédé selon l'invention mises en oeuvre par le calculateur 15 vont maintenant être explicitées : Le principe de l'estimation du couple moyen dans chaque cylindre est similaire à celui décrit dans le document WO 2008/080861. Ainsi, une estimation «c-g» du couple moyen produit sur un cycle complet n par au moins une combustion dans le uème cylindre d'un moteur est faite conformément à la relation suivante : _ E5i (équation 1) n dans laquelle : - qu et ru désignent respectivement le numéro du premier motif et le numéro du dernier motif perçus par le capteur de position au cours de la combustion du cylindre u définissant la fenêtre angulaire d'analyse du couple du moteur associé à la combustion du cylindre u, - (Rk,l)u est une fonction dépendant d'au moins une grandeur caractéristique du déplacement (temps, vitesse de rotation) de l'élément du moteur mobile en rotation, lors de la phase de combustion du cylindre u, - (ak,l )u est un coefficient de pondération de la grandeur, dépendant éventuellement du cylindre u, et dépendant éventuellement d'un paramètre de fonctionnement du moteur tel que le régimecw , - (ao,l )u est une variable dépendant éventuellement du cylindre u, et dépendant éventuellement d'un paramètre de fonctionnement du moteur, - Si est un coefficient de pondération, - i est un indice qui comptabilise les combinaisons linéaires de fonctions élémentaires du type: r Lak,i t3k,i +ao,i k=q De manière différente et conformément à l'invention, les coefficients aket ao vont être déterminés en temps réel en utilisant les mesures délivrées par le capteur de pression équipant le cylindre. According to the invention, at least one of the four cylinders, for example the cylinder 1 in FIG. 1, is furthermore equipped with a pressure sensor 17 capable of measuring the pressure inside the combustion chamber 5 of the cylinder. The measurement of this sensor 17 is delivered to the computer 15. The various steps of the method according to the invention implemented by the computer 15 will now be explained: The principle of estimating the average torque in each cylinder is similar to that described in WO 2008/080861. Thus, an estimate "cg" of the average torque produced over a complete cycle n by at least one combustion in the uth cylinder of an engine is made according to the following relation: E5i (equation 1) n in which: ru denote respectively the number of the first pattern and the number of the last pattern perceived by the position sensor during the combustion of the cylinder u defining the angular window for analyzing the engine torque associated with the combustion of the cylinder u, - (Rk , l) u is a function dependent on at least one characteristic variable of the displacement (time, rotational speed) of the element of the moving motor in rotation, during the combustion phase of the cylinder u, - (ak, l) u is a coefficient of weighting of the quantity, possibly depending on the cylinder u, and possibly depending on an operating parameter of the engine such that the regimecw, - (ao, l) u is a variable possibly depending on the cylinder u, and depends if any of a motor operating parameter, - If is a weighting coefficient, - i is an index that counts the linear combinations of elementary functions of the type: r Lak, i t3k, i + ao, ik = q different and in accordance with the invention, the coefficients aket ao will be determined in real time using the measurements delivered by the pressure sensor fitted to the cylinder.

En d'autres termes, le modèle mathématique donnée par l'équation 1 ci-dessus va être intégralement construit et calibré en temps réel pour le cylindre équipé du capteur 17 de pression, par exemple le cylindre 1, puis utilisé pour estimer la valeur du couple moyen sur n'importe lequel des autres cylindres. In other words, the mathematical model given by equation 1 above will be integrally constructed and calibrated in real time for the cylinder equipped with the pressure sensor 17, for example the cylinder 1, and then used to estimate the value of the average torque on any of the other cylinders.

Ainsi, à partir de l'acquisition de la pression dans un cylindre donné, par exemple le cylindre u=1 sur un cycle complet n de combustion moteur, il est possible de déterminer la valeur moyenne du couple gaz instantané du cylindre u=1, encore appelé couple moyen indiqué, en appliquant la relation : Thus, from the acquisition of the pressure in a given cylinder, for example the cylinder u = 1 on a complete cycle n of engine combustion, it is possible to determine the average value of the instantaneous gas torque of the cylinder u = 1, still called average couple indicated, applying the relation:

T~ (Cg )n =If J Pu d6u pour u=1 (équation 2) T ~ (Cg) n = If J Pu d6u for u = 1 (equation 2)

o in dans laquelle Pu est la pression dans le cylindre u=1, Vu est le volume de la chambre de combustion du cylindre u=1, e est la position angulaire de l'élément mobile en rotation et T est la période nécessaire pour parcourir un cycle thermodynamique complet dans le cylindre u=1. where Pu is the pressure in the cylinder u = 1, Vu is the volume of the combustion chamber of the cylinder u = 1, e is the angular position of the rotating element and T is the period necessary to traverse a complete thermodynamic cycle in the cylinder u = 1.

Le couple gaz moyen ou couple moyen indiqué du moteur à combustion interne est la moyenne arithmétique des couples gaz moyens de chacun des cylindres. The average gas torque or average torque indicated for the internal combustion engine is the arithmetic mean of the average gas torques of each of the cylinders.

En utilisant d'une part, les valeurs (Rk,i)u élaborées en temps réel sur la fenêtre angulaire d'analyse du couple du moteur associé à la combustion du 25 cylindre u =1 à partir des variables Atk et/ou wk représentatives respectivement de la durée de passage et de la vitesse de passage d'un motif Dk en face du capteur de position, et le couple moyen ((cg)u) résultant Using on the one hand, the values (Rk, i) u developed in real time on the angular window of analysis of the engine torque associated with the combustion of the cylinder u = 1 from representative Atk and / or wk variables. respectively of the transit time and the rate of passage of a pattern Dk in front of the position sensor, and the average torque ((cg) u) resulting

(équation 1) et d'autre part, le calcul du couple moyen indiqué pour le cylindre 9 u=1 (équation 2) ci-dessus, on peut en déduire les coefficients ak et ao . Le modèle d'estimation est ainsi entièrement construit en temps réel, et les coefficients de pondération ak et ao peuvent être utilisés pour l'estimation des couples moyens sur les autres cylindres (u * 1). (Equation 1) and on the other hand, the calculation of the average torque indicated for the cylinder 9 u = 1 (equation 2) above, we can deduce the coefficients ak and ao. The estimation model is thus entirely constructed in real time, and the weighting coefficients ak and ao can be used for the estimation of average pairs on the other cylinders (u * 1).

Les différents calculs réalisés par le calculateur 15 conformément à l'invention vont maintenant être détaillés en référence à la figure 3, en prenant comme hypothèse non limitative de départ que le cylindre effectivement équipé du capteur de pression est le cylindre u=1: The various calculations performed by the computer 15 according to the invention will now be detailed with reference to FIG. 3, assuming as a non-limiting starting hypothesis that the cylinder actually equipped with the pressure sensor is the cylinder u = 1:

On a représenté sous la référence 18 une couronne ou cible solidaire d'un élément du moteur mobile en rotation, tel que le volant d'inertie, ou le vilebrequin 8 précité. La cible comporte une pluralités de motifs géométriques Dk, par exemple sous forme de dents. Le mouvement de la cible 18 est détecté par le capteur 16 de position qui délivre un signal alternatif dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de défilements des motifs de la cible. Shown under the reference 18 is a ring or target integral with a movable motor element in rotation, such as the flywheel, or crankshaft 8 above. The target comprises a plurality of geometric patterns Dk, for example in the form of teeth. The movement of the target 18 is detected by the position sensor 16 which delivers an alternating signal whose frequency is proportional to the speed of scrolling of the target patterns.

Le système composé de la cible 18 et du capteur 16 de position permet ainsi de caractériser à chaque instant l'acyclisme de la rotation de l'élément mobile en rotation, nécessaire pour l'estimation du couple. The system composed of the target 18 and the position sensor 16 thus makes it possible to characterize, at each moment, the acyclism of the rotation of the rotating mobile element necessary for the estimation of the torque.

La vitesse angulaire instantanée de la cible peut être calculée à partir de la mesure de durées Atk de passage de motif correspondant au temps qui s'écoule entre deux fronts successifs montant ou descendant du signal délivré par le capteur de position, provoqués par le passage d'un motif Dk en face du capteur 16 de position, en appliquant la relation suivante : AOk wk Atk où AOk est la largeur angulaire du motif Dk. The instantaneous angular velocity of the target can be calculated from the measurement of pattern passing durations Atk corresponding to the time elapsing between two successive rising or falling edges of the signal delivered by the position sensor, caused by the passage of a pattern Dk in front of the position sensor 16, by applying the following relation: AOk wk Atk where AOk is the angular width of the pattern Dk.

Les mesures de puissances instantanées effectuées par le capteur 17 de pression équipant le cylindre u=1 sont délivrées à un module 150 de calcul du calculateur 15 qui reçoit par ailleurs les mesures d'angles AOk faites à partir des mesures de durées&tk. Ce module 150 de calcul effectue, pour chaque cycle n, le calcul de la valeur moyenne du couple gaz instantané (cg)ndu cylindre u=1 selon l'équation 2 ci-dessus. Un module 151 de calcul du calculateur 15 reçoit également les mesures de durées Atk et en déduit les paramètres (I3k,i )n . The instantaneous power measurements made by the pressure sensor 17 fitted to the cylinder u = 1 are delivered to a calculator module 150 of the computer 15 which furthermore receives the measurements of angles AOk made from the measurements of durations & tk. This calculation module 150 performs, for each cycle n, the calculation of the average value of the instantaneous gas torque (cg) n of the cylinder u = 1 according to equation 2 above. A calculator module 151 of the computer 15 also receives the measurements of durations Atk and deduces the parameters (I3k, i) n.

On rappelle en effet que (l3k,i)n est donnée par n'importe quelle transformation connue de (Atk), et/ou de(cok)n, par exemple l'une quelconque des fonctions suivantes : Rk=Atk 2 13k =Atk 13k =°k 13k= wk Rk =1/Atk ... A partir d'une part, de la valeur moyenne du couple gaz instantané (cg)n délivré par le module de calcul 150, et d'autre part, de l'estimation 15 «G»u du couple moyen produit sur un cycle complet n par au moins une combustion dans le cylindre u=1 équipé du capteur de pression en tant que combinaison linéaire des (I3k,i)n, un module de calibration 153 du calculateur 15 va pouvoir déduire les coefficients de pondération de cette combinaison linéaire. We recall that (13k, i) n is given by any known transformation of (Atk), and / or (cok) n, for example any of the following functions: Rk = Atk 2 13k = Atk 13k = ° k 13k = wk Rk = 1 / Atk ... From, on the one hand, the average value of the instantaneous gas torque (cg) n delivered by the calculation module 150, and on the other hand, of the estimate "G" u of the average torque produced over a complete cycle n by at least one combustion in the cylinder u = 1 equipped with the pressure sensor as a linear combination of (I3k, i) n, a calibration module 153 of the calculator 15 will be able to deduce the weighting coefficients of this linear combination.

20 Une fois que le modèle a été intégralement construit et calibré, les coefficients de pondération sont utilisés non seulement pour l'estimation en temps réel du couple moyen du cylindre u=1 pour chaque cycle n de combustion (référence 152 sur la figure 3), mais aussi pour l'estimation en temps réel du couple moyen de chacun des autres cylindres (u * 1) pour Once the model has been fully constructed and calibrated, the weights are used not only for the real-time estimation of the average cylinder torque u = 1 for each n-cycle (reference 152 in Figure 3). , but also for real-time estimation of the average torque of each of the other cylinders (u * 1) for

25 chaque cycle n de combustion (référence 154 sur la figure 3). Each cycle n of combustion (reference 154 in Figure 3).

Dans le cas du moteur à quatre cylindres de la figure 1, l'étape d'autocalibration conforme à l'invention consistera ainsi à :10 - calculer d'une part, pour un cycle complet n (soit 2 tours), la valeur moyenne du couple gaz instantané (Cg)n pour le cylindre u=1 équipé du capteur de pression 17, à partir des mesures délivrées par ce capteur ; - déterminer d'autre part les grandeurs (Rk,i)n pour ce même cylindre u=1, à partir des mesures délivrées par le capteur 16 de position, de préférence sur la fenêtre angulaire [360°(modulo n) ; 540°(modulo n)]) correspondant à la phase de combustion de ce cylindre ; In the case of the four-cylinder engine of FIG. 1, the self-calibration step according to the invention will thus consist in: 10 - calculating, on the one hand, for a complete cycle n (ie 2 turns), the average value the instantaneous gas torque (Cg) n for the cylinder u = 1 equipped with the pressure sensor 17, from the measurements delivered by this sensor; - on the other hand determine the quantities (Rk, i) n for the same cylinder u = 1, from the measurements delivered by the position sensor 16, preferably on the angular window [360 ° (modulo n); 540 ° (modulo n)]) corresponding to the combustion phase of this cylinder;

- déduire à partir de la valeur moyenne (Cg)n et des grandeurs (Rk,i)n ainsi obtenues, les coefficients de pondération (ak,i)u et les variables 10 (ao i) associés. u deriving from the average value (Cg) n and the quantities (Rk, i) n thus obtained, the weighting coefficients (ak, i) u and the associated variables 10 (ao i). u

Ces mêmes coefficients pourront par la suite être utilisés pour calculer l'estimation du couple moyen sur n'importe lequel des cylindres. On va maintenant expliciter la calibration proprement dite du modèle. On rappelle que l'on cherche le modèle mathématique exprimé sous la These same coefficients can subsequently be used to calculate the estimate of the average torque on any of the cylinders. We will now explain the actual calibration of the model. We recall that we look for the mathematical model expressed under the

15 forme : r Lak,i Rk,i +aO,i k=q équation 3 in Deux méthodes de calcul possibles permettant d'estimer les coefficients de pondération au et ao,i vont à présent être décrites. La première méthode, qui va être décrite en référence à la figure 4, 20 requiert dans un premier temps la mise en place dans le calculateur 15, et plus précisément dans le module de calibration 153, d'une base 155 de mesures de (Rk,i)net (Cg)n à partir d'un nombre important de cycles de combustion. Pour ce faire, on commence par définir a priori un nombre F (par 25 exemple F=18) de points de fonctionnement PFi, chacun des points de fonctionnement étant défini par le régime et la charge, c'est-à-dire par les valeurs t(OpFi,CpFi ),iE [l,r]}. Ainsi, dès la première utilisation du véhicule, on sauvegarde en mémoire les valeurs de couple venant du capteur 17 de pression cylindre pour F points de fonctionnement différents, jusqu'à ce que les mesures atteignent toute la plage souhaitée. Le tableau obtenu est alors le suivant : Points de fonctionnement F=18 (Régime, Couple mesuré ou débit de carburant ou charge) PFI (CPFi ; CPFi ) PF2 (~PF2 ; CPF2 ) PFi (CPFi ;CPFi ) PFI ô (WPF18 ; CPF18 ) Lors de l'itération n correspondant à un cycle de combustion complet du moteur, soit deux tours de vilebrequin, on mesure le régime (on et la charge(cg)nà partir des mesures délivrées par le capteur de pression 17, et on identifie le point de fonctionnement PFi(n) le plus proche de4n,(cg)n). Pour ce faire, on définit par exemple une distance du type : dist [PFi , (fin , (Cg )n )]= pi • ((on ù coPFi )2 + p2 ((Cg )n ù CPFi )2 avec i(n)=argmin(dist[PFi,Ion,(Cg)n)j) pOUr iE [1,F] On remplace dans le tableau la ligne correspondant au point de fonctionnement PFi(n) par les mesures (o n,(cg)n) et(Rk,i)n . On peut décider de ne pas remplacer cette ligne avec ces mesures si elle a déjà été mise à jour par une autre mesure effectuée antérieurement et qu'on considère celle- ci meilleure, par exemple si la valeur 4,(cg))de la mesure antérieure est plus proche du point de fonctionnement que la valeur Con,(cg)n). Le tableau est alors le suivant : Points de fonctionnement F=18 (Régime, Couple mesuré) PF1 PFi (on, (Cg )n) (R 1, i )n ... j, i )n ... ... (Rk, i )n PF18 La mise en place de la base de mesure précédente prend fin lorsque toutes les lignes de ce tableau ont été mises à jour au moins une fois. The following form is used: Lak, i Rk, i + aO, i k = q equation 3 in Two possible calculation methods for estimating the weighting coefficients at and ao, i will now be described. The first method, which will be described with reference to FIG. 4, firstly requires setting up in the computer 15, and more precisely in the calibration module 153, a base 155 of measurements of (Rk , i) net (Cg) n from a large number of combustion cycles. To do this, we first define a number F (for example F = 18) of operating points PFi, each of the operating points being defined by the speed and the load, that is to say by the values t (OpFi, CpFi), iE [l, r]}. Thus, as soon as the vehicle is first used, the torque values coming from the cylinder pressure sensor 17 for F different operating points are saved in memory until the measurements reach the entire desired range. The resulting chart is as follows: Operating points F = 18 (RPM, Torque measured or fuel flow or load) PFI (CPFi; CPFi) PF2 (~ PF2; CPF2) PFi (CPFi; CPFi) PFI δ (WPF18; CPF18) During the iteration n corresponding to a complete combustion cycle of the engine, ie two crankshaft revolutions, the speed (on and the load (cg) n is measured from the measurements delivered by the pressure sensor 17, and identifies the operating point PFi (n) closest to 4n, (cg) n). To do this, we define for example a distance of the type: dist [PFi, (end, (Cg) n)] = pi • ((we have coPFi) 2 + p2 ((Cg) n ù CPFi) 2 with i ( n) = argmin (dist [PFi, Ion, (Cg) n) j) for iE [1, F] The line corresponding to the operating point PFi (n) is replaced by the measurements (on, (cg) n) and (Rk, i) n. It may be decided not to replace this line with these measures if it has already been updated by another measurement made earlier and considered better, for example if the value 4, (cg)) of the measure previous is closer to the operating point than the value Con, (cg) n). The table is then as follows: Operating points F = 18 (RPM, Torque measured) PF1 PFi (on, (Cg) n) (R 1, i) n ... j, i) n ... ... (Rk, i) n PF18 The setting of the previous measurement basis ends when all the rows of this table have been updated at least once.

Une fois que cette base est considérée comme suffisamment exhaustive, un module 156 du calculateur 15 peut construire le modèle mathématique faisant le lien entre les mesures (Rk,i )n et le couple estimé , par exemple par une méthode de régression linéaire par la méthode des moindres carrés. Once this basis is considered sufficiently exhaustive, a module 156 of the computer 15 can construct the mathematical model linking the measurements (Rk, i) n and the estimated torque, for example by a method of linear regression by the method least squares.

En pratique, dès la première utilisation du véhicule, on peut sauvegarder en mémoire les valeurs de couple obtenues à partir des mesures du capteur de pression pour F points de fonctionnement. L'auto calibration pourra avantageusement être refaite à des périodes prédéfinies (mensuellement ou annuellement) de façon à s'adapter au vieillissement du moteur. Une deuxième méthode permettant d'estimer les coefficients du modèle mathématique de couple sur la base des valeurs (Rk,i )n et (cg)n obtenues pour le cylindre u=1 équipé du capteur de pression va à présent être décrite en référence à la figure 5. Cette deuxième méthode est une méthode itérative corrigeant à chaque cycle n de combustion le modèle, par exemple par une méthode de traitement adaptatif du signal. In practice, from the first use of the vehicle, it is possible to save in memory the torque values obtained from the pressure sensor measurements for F operating points. The self-calibration can advantageously be redone at predefined periods (monthly or annually) so as to adapt to the aging of the engine. A second method for estimating the coefficients of the mathematical model of torque on the basis of the values (Rk, i) n and (cg) n obtained for the cylinder u = 1 equipped with the pressure sensor will now be described with reference to Figure 5. This second method is an iterative method correcting each cycle n combustion model, for example by a method of adaptive processing of the signal.

Ainsi, à chaque cycle complet de combustion n , on calcule la valeur des coefficients qui minimise l'écart e entre la valeur de couple calculée (cg)net le couple estimé (cg)n selon la relation : i (ak)n+1 =(îk)n+2•µ• ILCg ~n ILCg Dn (Rk )n Dans laquelle p. est une constante positive qui doit vérifier les conditions classiques de la méthode des moindres carrés. Thus, at each complete combustion cycle n, the value of the coefficients is calculated which minimizes the difference e between the calculated torque value (cg) net and the estimated torque (cg) n according to the relation: i (ak) n + 1 = (îk) n + 2 • μ • ILCg ~ n ILCg Dn (Rk) n In which p. is a positive constant that must verify the classical conditions of the least squares method.

Selon cette approche, il n'est pas nécessaire de sauvegarder les valeurs du couple pour F points de fonctionnement différents. En revanche, au lieu d'établir une base de mesures, on applique ici la méthode tant que toute la plage du plan régime charge n'a pas été balayée. Cette méthode présente l'avantage d'être peu coûteuse en calcul (moins de 200 opérations MAC dans le calculateur sont nécessaires à chaque itération). Selon un raffinement de la méthode, une pré-calibration des coefficients ak pourra être faite par défaut avant même l'application de la deuxième méthode. Là encore, l'auto calibration pourra avantageusement être refaite à des périodes prédéfinies (mensuellement ou annuellement) de façon à s'adapter au vieillissement du moteur. Quelle que soit la méthode d'auto calibration utilisée, la calibration se fait automatiquement dès les premiers roulages. De plus, Il n'est pas nécessaire de balayer tous les points de fonctionnement pour chaque type de moteur hors ligne. L'auto calibration permet l'adaptation aux dispersions entre moteurs. L'invention peut être mise en oeuvre à moindre coût puisqu'un seul cylindre nécessite d'être équipé d'un capteur de pression. According to this approach, it is not necessary to save the torque values for F different operating points. On the other hand, instead of establishing a measurement base, the method is applied here as long as the entire range of the load regime has not been swept. This method has the advantage of being inexpensive in calculation (less than 200 MAC operations in the calculator are necessary for each iteration). According to a refinement of the method, a pre-calibration of the coefficients ak can be made by default even before the application of the second method. Here again, the self-calibration can advantageously be repeated at predefined periods (monthly or annually) so as to adapt to the aging of the engine. Whatever the method of auto calibration used, the calibration is done automatically from the first runs. In addition, it is not necessary to scan all operating points for each type of offline engine. Self calibration allows adaptation to dispersions between engines. The invention can be implemented at a lower cost since only one cylinder needs to be equipped with a pressure sensor.

Claims

Revendications1. No revendication présent. Revendications1. No claim present.