FR3026139A1

FR3026139A1 - Procede de correction de l'avance a l'allumage par la verification conditionnelle de la formule de calcul de la correction adaptative

Info

Publication number: FR3026139A1
Application number: FR1459033A
Authority: FR
Inventors: Julien Parodi; Sebastien Brenot; Frederic Dambricourt
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2016-03-25
Anticipated expiration: 2034-09-24
Also published as: FR3026139B1

Abstract

Procédé de correction de l'avance à l'allumage d'un moteur thermique ayant un capteur de cliquetis et au moins une bougie pilotée par un calculateur, le procédé comprenant les opérations consistant, pour la calculateur à : Emettre une requête de correction de l'avance à l'allumage (110), à la suite de la détection d'un cliquetis par le capteur de cliquetis (100) ; - Calculer une correction adaptative à partir d'une formule de calcul (130) ; - Restituer un ordre de commande à la bougie (150).

Description

PROCEDE DE CORRECTION DE L'AVANCE A L'ALLUMAGE PAR LA VERIFICATION CONDITIONNELLE DE LA FORMULE DE CALCUL DE LA CORRECTION ADAPTATIVE [0001] L'invention a trait aux véhicules automobiles, et plus précisément au réglage des moteurs à explosion à allumage commandé. [0002] L'invention concerne plus particulièrement la correction curative et adaptative de l'avance à l'allumage de ces moteurs. [0003] Il est connu d'installer de tels systèmes de correction dans les véhicules automobiles pour limiter ou supprimer le risque de dégradation du moteur, lors de l'utilisation d'un carburant dégradé ou non adapté au véhicule. [0004] Actuellement, une grande partie des véhicules sont équipés d'un système de correction adaptative de l'avance à l'allumage. Ces systèmes ne vont cependant pas sans inconvénient. Ils ne font aucune distinction d'autorisation entre la phase d'apprentissage qui consiste à récupérer une information mémorisée et la phase de restitution qui consiste à appliquer une valeur apprise, ces deux phases faisant partie d'une seule et même opération pour un calculateur du véhicule. [0005] Certaines situations, comme l'intervention de la structure couple (système de contrôle précis du couple moteur demandé par le conducteur) ne nécessitent pas une correction de l'avance à l'allumage calculée à partir d'une moyenne de curatifs mais plutôt de valeurs qui ont été mémorisées à un instant précis. Ces systèmes ne sont alors pas aptes couvrir de manière optimale toutes les situations de vie d'un moteur (définies par la variation importante du couple demandé). [0006] Un objectif est par conséquent de proposer un procédé par lequel le moteur différencie l'autorisation de calcul adaptatif et l'autorisation de restitution, de façon indépendante, de sorte à couvrir toutes les situations de vie d'un moteur. [0007] A cet effet, il est proposé un procédé de correction de l'avance à l'allumage d'un moteur thermique ayant un capteur de cliquetis et au moins une bougie pilotée par un calculateur, le procédé comprenant les opérations consistant, pour le calculateur, à : émettre une requête de correction de l'avance à l'allumage, à la suite de la détection d'un cliquetis par le capteur de cliquetis ; calculer une correction adaptative à partir d'une formule de calcul ; restituer un ordre de commande à la bougie, le procédé comprenant également une opération de vérification d'au moins deux conditions de mise à jour de la formule de calcul de la correction adaptative en : autorisant la mise à jour de la formule de calcul si les conditions sont remplies, ou refusant la mise à jour de la formule de calcul si les conditions ne sont pas remplies. [0008] Ce procédé permet de dissocier l'apprentissage et la restitution au sein de la fonction de retrait d'avance adaptif, et ainsi d'optimiser les performances moteur pour toutes les situations de vie de celui-ci. [0009] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - le procédé comprend une fonction de calcul adaptatif et une fonction de restitution possédant au moins deux conditions d'activation ; - les conditions d'activation de la fonction de calcul adaptatif sont similaires aux conditions d'activation de la fonction de restitution ; - les conditions d'activation de la fonction de calcul adaptatif et de la fonction de restitution possèdent des seuils aptes à délimiter les valeurs des conditions d'activation ; - les conditions d'activation de la fonction de calcul adaptatif et de la fonction de restitution possèdent leurs propres calibrages des seuils. [0010] Il est proposé, en second lieu, un calculateur pour le pilotage d'une bougie de moteur à combustion interne adapté pour mettre en oeuvre un procédé de correction d'avance à l'allumage tel que décrit 30 précédemment. [0011] II est proposé, en troisième lieu, un moteur à combustion interne à allumage commandé comprenant une bougie d'allumage et un calculateur tel que décrit précédemment. [0012] II est proposé, en quatrième lieu, un véhicule automobile 35 comprenant un moteur tel que décrit précédemment. [0013] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne à allumage piloté ; - la figure 2 est une vue schématique du moteur et de ses auxiliaires de pilotage ; - la figure 3 est un graphique de commande du procédé. [0014] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile équipé d'un moteur 2 à combustion interne, en l'espèce un moteur 2 utilisant comme carburant de l'essence. [0015] Le moteur 2 comprend un bloc moteur ayant au moins un cylindre 3, une culasse 4 recouvrant le bloc moteur et fermant le cylindre 3 à une extrémité supérieure de celui-ci, et un piston 5 monté mobile dans le cylindre 3 entre une position haute, dans laquelle le piston 5 est à proximité de la culasse 4, et une position basse dans laquelle le piston est écarté de la position haute. [0016] La culasse 4 comprend deux conduits 6, 7 débouchant dans le cylindre 3 à savoir un conduit 6 d'admission d'un mélange air/carburant et un conduit 7 d'éjection de ce mélange après combustion, les conduits 6, 7 comprenant, à leur jonction avec le cylindre 3, deux soupapes 8 permettant la mise en communication d'un conduit 6, 7 avec le cylindre 3 ou au contraire la séparation entre le conduit 6, 7 et le cylindre 3. [0017] En outre, la culasse 4 comprend, entre les deux soupapes 8, une bougie 9 d'allumage pour déclencher la combustion du mélange air/carburant dans le cylindre 3. [0018] Avantageusement, le moteur 2 comprend trois cylindres 3 ; cependant, à des fins de clarté, le moteur 2 sur la figure 2 est représenté de manière schématique ; seuls le bloc moteur, et plus précisément un des cylindres 3 et la culasse 4 sont représentés en section. [0019] Comme on le voit sur la figure 2, le véhicule 1 comprend également un calculateur 10, un capteur 11 de cliquetis, un circuit 12 d'évaluation de cliquetis, un convertisseur 13 analogique/numérique et une sortie 14 d'allumage, la sortie 14 d'allumage étant un circuit d'information reliant le calculateur 10 à la bougie 9. [0020] De manière classique, le moteur 2 comprend un vilebrequin 15 entrainé en rotation, via des bielles 16 par les pistons 5. Le mouvement du vilebrequin 15 est ensuite transmis aux roues 17 du véhicule 1 par l'intermédiaire de différents mécanismes. [0021] Le calculateur 10 comprend les moyens d'acquisition, de traitement et de commande requis à la mise en oeuvre du procédé de correction d'avance à l'allumage de l'invention. Le calculateur 10 permet, comme nous le verrons ci-après, de commander l'allumage de la bougie 9 pour déclencher la combustion. Le circuit 12 d'évaluation de cliquetis permet de comparer la valeur transmise par le capteur 11 de cliquetis par rapport à une valeur de base prédéfinie. Cette valeur est une grandeur physique et ne peut pas être interprétée par le calculateur 10. Aussi, un convertisseur 13 analogique/numérique sera alors utilisé pour traduire cette valeur. Enfin, la sortie 14 d'allumage permet d'alimenter une à plusieurs bougies 9 tout en transmettant les éventuelles corrections d'avance délivrées par le calculateur 10. [0022] Le capteur 11 de cliquetis a pour fonction de détecter un éventuel cliquetis à l'intérieur des différents cylindres 3 du moteur 2. Avantageusement, le moteur 2 ne comprend qu'un seul capteur 11 de cliquetis capable de déterminer, à l'aide d'informations telles que le régime moteur et la position des pistons 5, quel cylindre 3 émet le cliquetis. [0023] Le cliquetis est un phénomène vibratoire dû à une inflammation détonante du mélange air/carburant dans un cylindre 3. Une répétition continue de ce phénomène peut, à terme, échauffer le moteur 2 et entraîner une destruction des pistons 5, voire une fissuration du bloc moteur. [0024] Afin de prévenir et d'empêcher l'apparition du cliquetis, les motoristes chargés du réglage des moteurs règlent l'avance à l'allumage, c'est-à-dire le moment précis auquel chaque bougie 9 génère une étincelle pour enflammer le mélange air/carburant dans chaque cylindre 3. [0025] Une fois le moteur 2 réglé, le cliquetis n'est que temporaire, notamment lorsque le moteur 2 est mis en marche, et est corrigé de manière curative par le calculateur 10 qui, pendant une période prédéterminée, avance l'allumage de la bougie 9. Une fois cette période prédéterminée achevée, le cliquetis n'apparaît plus, et la correction curative est alors arrêtée et l'allumage est réalisé selon les réglages des motoristes. [0026] Toutefois, un moteur 2 est réglé pour un carburant précis ayant un RON (Research Octane Number en anglais ou indice d'octane) déterminé. Lors de l'utilisation des véhicules 1, il est possible que l'utilisateur ne soit pas en mesure de pouvoir alimenter le moteur 2 avec le carburant pour lequel il a été réglé. C'est notamment le cas dans les pays où l'accès à un carburant de qualité est limité voire inexistant, l'utilisateur étant alors contraint à utiliser un carburant dégradé. [0027] L'indice d'octane mesure la résistance d'un carburant utilisé dans un moteur à allumage commandé à l'auto-allumage, c'est à dire allumage sans intervention de la bougie. Par exemple, un carburant un RON de 95 est un carburant dont 95% de sa composition est résistante à l'auto allumage. [0028] Par « dégradé » on entend un carburant ayant un RON faible, c'est-à-dire un indice d'octane plus faible, autrement dit, un carburant moins raffiné. [0029] L'utilisation d'un tel carburant dans un moteur 2 réglé pour un carburant ayant un RON élevé, provoque alors une inflammation spontanée du mélange air/carburant dans les cylindres 3, avant que la bougie 9 ne génère une étincelle, ce qui se traduit par l'apparition d'un cliquetis. [0030] Lors d'un cycle moteur, l'allumage du mélange air/carburant, via la bougie 9, se produit en amont de la position PMH du piston 5 à l'issue de la phase de compression. Afin de calibrer l'allumage, les motoristes définissent un paramètre appelé « avance à l'allumage » correspondant à un écart angulaire (exprimé par exemple en degré), ayant pour référentiel le vilebrequin 15, entre l'instant de l'allumage et l'instant du passage du piston 5 en position point mort haut (PMH), la position point mort haut (PMH) du piston 5 correspondant à la position de référence. [0031] Afin de limiter le cliquetis et de préserver le moteur 2, le calculateur procède alors à l'avance à l'allumage pour que l'inflammation spontanée du mélange air/carburant n'ait pas lieu avant que l'étincelle de la bougie 9 ne soit générée. [0032] Différentes corrections complémentaires entre elles sont mises en place au niveau du calculateur 10, ces corrections visant à modifier l'avance à l'allumage pour réduire et, dans le meilleur des cas, supprimer le cliquetis. [0033] Une correction curative consiste à appliquer un retrait de l'avance à l'allumage à chaque détection du cliquetis puis à retrouver la valeur initiale de l'avance à l'allumage lorsqu'il n'y a plus de cliquetis sur une durée suffisamment importante (environ égale à 10s), de sorte à réduire rapidement le phénomène de cliquetis lors de son apparition. [0034] Une correction adaptative consiste à utiliser tout ou une partie de la correction curative pour effectuer une série d'opérations (notamment une moyenne des corrections curatives) permettant d'obtenir un retrait de l'avance à l'allumage appliqué lors de cliquetis prolongés, généralement dus à l'emploi d'un carburant dégradé. [0035] Sur la figure 3 est représenté un graphique de commande du procédé. [0036] Le procédé de correction adaptative de l'avance à l'allumage comprenant une autorisation séparée d'apprentissage et de restitution fonctionne de la façon suivante. Le capteur 11 de cliquetis effectue, en premier lieu, une tâche 100 de détection de cliquetis et transmet l'information au calculateur 10, via le circuit 12 d'évaluation de cliquetis et le convertisseur 13 analogique/numérique. [0037] Le calculateur 10 réalise ensuite une tâche 110 d'émission d'une requête de correction de l'avance à l'allumage en vue d'éradiquer le phénomène de cliquetis. [0038] Ensuite, le calculateur 10 exécute une tâche 120 de vérification des conditions d'activation du calcul de l'adaptatif et de la restitution. Les conditions d'activation sont les mêmes pour les deux fonctions, par exemple le régime moteur (RM), la position de l'accélérateur (PA), la température moteur (TM), la charge moteur (CM). [0039] Les conditions d'activation possèdent des seuils, délimitant les valeurs des conditions d'activation. Ces seuils sont propres à chaque tâche. [0040] Si, à un instant, les conditions d'activation pour un calcul adaptatif sont réunies, alors une tâche 130 de calcul adaptatif est lancée par le calculateur 10, qui calcule un retrait d'avance à un instant « t », en établissant une moyenne de curatifs. [0041] Puis, le calculateur 10 réalise une tâche 150 de transmission de la valeur de correction de l'avance à la sortie 14 d'allumage qui délivrera cette information aux bougies 9. [0042] En revanche, si à un instant, les conditions ne sont pas réunies, le calculateur 10 réalise une tâche 140 de récupération de la valeur mémorisée « M » de correction d'avance dans la partie apprentissage du calcul adaptatif qu'elle soit active ou non, et si elle ne l'est pas, de récupération de la toute dernière valeur apprise « M-1 » lors du calcul adaptatif, à l'instant « t-1 ». Enfin, le calculateur 10 exécute une tâche 160 de restitution de la correction d'avance à l'allumage. [0043] La récupération d'un résultat déjà calculé permet de ne pas forcer la mise en place d'un retrait d'avance injustifié, par l'usage de la fonction de calcul adaptatif. [0044] En effet, certaines utilisations du véhicule 1 demandent des réglages moteur qui ne sont pas représentatifs d'un fonctionnement normal, et durent très peu de temps (inférieur à 10 secondes), comme par exemple après un démarrage véhicule 1 lors de la chauffe du catalyseur, après un démarrage véhicule 1 dans des conditions climatiques défavorables (froid). [0045] Ces réglages moteurs peuvent favoriser une détection erronée de cliquetis et engendrer un retrait d'avance supplémentaire et non nécessaire, conduisant à des pertes de performances du moteur. [0046] C'est pourquoi il est nécessaire dans ces cas de vie de ne pas reprendre les informations calculées sur une moyenne des retraits d'avance curatifs, et de restituer ce que le moteur 2 a déjà pu apprendre lors de ces cas de vie. [0047] Le procédé offre plusieurs avantages parmi lesquels ceux exprimés ci-après. [0048] Premièrement, il permet d'améliorer la performance du retrait d'avance en augmentant la zone de restitution et d'apprentissage possible, permettant de prendre en compte un plus grand nombre de cas de vie du moteur 2. [0049] Deuxièmement, ce procédé offre une grande flexibilité quant à sa mise au point, et évite de coûteuses modifications de mise au point moteur. [0050] Troisièmement, ce procédé permet une utilisation du véhicule 1 avec un carburant dégradé, et donc dans de nombreux pays ou l'accès à un carburant de bonne qualité est parfois difficile. [0051] Enfin, ce procédé permet de limiter le rejet de particules polluantes en optimisant les performances du moteur 2 pour un grand nombre de ses cas de vie possibles.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de correction de l'avance à l'allumage d'un moteur thermique ayant un capteur de cliquetis et au moins une bougie pilotée par un calculateur, le procédé comprenant les opérations consistant, pour le calculateur, à : émettre une requête de correction de l'avance à l'allumage, à la suite de la détection d'un cliquetis par le capteur de cliquetis ; calculer une correction adaptative à partir d'une formule de calcul ; restituer un ordre de commande à la bougie, caractérisé en ce qu'il comprend une opération de vérification d'au moins deux conditions de mise à jour de la formule de calcul de la correction adaptative, en : - autorisant la mise à jour de la formule de calcul si les conditions sont remplies, ou refusant la mise à jour de la formule de calcul si les conditions ne sont pas remplies.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une fonction de calcul adaptatif et une fonction de restitution possèdent au moins deux conditions d'activation.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les conditions d'activation de la fonction de calcul adaptatif sont similaires aux conditions d'activation de la fonction de restitution.
4. Procédé selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les conditions d'activation de la fonction de calcul adaptatif et de la fonction de restitution possèdent des seuils, aptes à délimiter les valeurs des conditions d'activation.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les conditions d'activation de la fonction de calcul adaptatif et de la fonction de restitution possèdent leurs propres calibrages des seuils.
6. Calculateur pour le pilotage d'une bougie de moteur à combustion interne adapté pour mettre en oeuvre un procédé de correction d'avance à l'allumage selon l'une quelconque des revendications précédentes.
7. Moteur à combustion interne à allumage commandé comprenant une bougie d'allumage et un calculateur selon la revendication précédente.
8. Véhicule automobile comprenant un moteur selon la revendication précédente.