FR3115076A1

FR3115076A1 - Procédé d’estimation de la pression dans un collecteur d’admission

Info

Publication number: FR3115076A1
Application number: FR2010331A
Authority: FR
Inventors: Xavier Moine
Original assignee: Vitesco Technologies
Current assignee: Vitesco Technologies
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2022-04-15
Anticipated expiration: 2040-10-09
Also published as: WO2022073729A1; FR3115076B1; US11808230B2; CN116324151A; US20230212998A1

Abstract

L’invention concerne un procédé d’estimation d’une pression dans un collecteur d’admission d’un moteur à combustion à injection indirecte, comprenant un capteur de pression mesurant la pression dans le collecteur d’admission, le collecteur d’admission étant en communication fluidique avec un cylindre de combustion, un piston étant guidé en translation dans le cylindre de combustion et relié à un vilebrequin en rotation. Le procédé comprend les étapes suivantes :- mesure, par le capteur de pression, d’une valeur de pression maximale correspondant sensiblement à une pression maximale dans le collecteur d’admission durant un cycle précédent du moteur, - mesure par le capteur de pression, d’une valeur de pression minimale correspondant sensiblement à une pression minimale dans le collecteur d’admission durant le cycle précédent du moteur, - détermination d’un facteur correctif moyen de pression préalablement calculé, à partir d’une position angulaire du vilebrequin et d’un régime moteur, et- estimation de la pression dans le collecteur d’admission pour la position angulaire du vilebrequin du cycle moteur courant à partir du facteur correctif moyen et des valeurs de pression minimales et maximales.

Description

Procédé d’estimation de la pression dans un collecteur d’admission

La présente invention concerne un procédé d’estimation de la pression dans un collecteur d’admission. Dans un moteur à combustion interne, la connaissance de cette pression peut permettre notamment de compenser ses variations afin de mieux maitriser la quantité de carburant injecté dans ledit collecteur. L’invention s’applique plus particulièrement à des moteurs à injection indirecte présentant un faible volume de collecteur d’admission.

De manière traditionnelle, un système d’admission d’un moteur à combustion comprend un boitier papillon permettant de réguler un débit d’air pour alimenter un collecteur d’admission en communication fluidique avec un ou plusieurs cylindres de combustion. Dans chaque cylindre de combustion est guidé un piston en translation.

En particulier, dans le cas de moteurs à combustion dits à injection indirecte, le mélange air-carburant destiné à la combustion est effectué au niveau du collecteur d’admission.

À cet égard, un injecteur de carburant est prévu, son nez d’injection étant disposé dans le collecteur d’admission afin d’injecter le carburant directement au niveau du collecteur d’admission comme expliqué ci-dessus, le mélange étant ensuite aspiré dans une chambre de combustion via l’ouverture d’une ou plusieurs soupapes d’admission et via un mouvement descendant du piston dans son cylindre.

Les proportions du mélange air-carburant sont déterminantes pour permettre une combustion optimale dans le cylindre de combustion. En particulier, pour délivrer une quantité de carburant donnée par le biais d’un injecteur, il est nécessaire de connaître le débit instantané dudit injecteur de façon à pouvoir adapter son temps d’injection (correspondant au temps séparant l’ouverture et la fermeture de l’injecteur). Le débit instantané est dépendant entre autres de la différence de pression existant entre la pression du carburant dans l’injecteur et la pression en aval de l’injecteur. Cette dernière correspond à la pression au niveau du nez de l’injecteur et donc elle correspond à la pression au niveau du collecteur d’admission. Cette pression évolue plus ou moins sensiblement durant un cycle moteur en particulier lorsque le volume du collecteur d’admission est faible.

En effet, on comprend que plus le volume du collecteur d’admission est important, moins la dépression engendrée par l’ouverture d’une ou plusieurs soupapes d’admission associée(s) à un cylindre de combustion en communication fluidique avec le collecteur d’admission est importante.

Des moteurs à combustion avec des volumes de collecteurs d’admission faibles équipent par exemple des tondeuses, des scooters, des motos, etc… .

En l’occurrence, la pression dans le collecteur d’admission est dépendante de la pression atmosphérique, de la position angulaire du vilebrequin, du régime moteur et de la charge du moteur.

Il est avantageux de pouvoir estimer la pression dans le collecteur d’admission à partir de très peu d’acquisitions de pression dans ledit collecteur. En effet, cela permet de répondre aux impératifs temps réel du système, c’est-à-dire au temps restreint requis pour acquérir et traiter la donnée de pression durant le cycle moteur. Cela permet également de prolonger la durée de vie du capteur et de réduire la mémoire associée au stockage des mesures du capteur ce qui réduit également les coûts matériels et notamment électroniques induits.

Il est par ailleurs avantageux de pouvoir estimer cette pression à chaque instant d’injection du cycle moteur pour pouvoir déterminer le débit instantané d’un injecteur à l’instant où il doit injecter et d’en déduire ainsi un temps d’injection pour ledit injecteur. Cela permet notamment d’effectuer une bonne combustion dans le cylindre et de réduire les émissions de polluants. Dans le cadre de moteurs qui ne sont pas montés dans des véhicules automobiles, le temps d’injection d’un injecteur est en général corrigé par une méthode choisie parmi les deux méthodes ci-après.

La première méthode consiste à évaluer une pression dans le collecteur d’admission pour un point de fonctionnement de moteur courant en s’appuyant sur une table de valeurs de pression dans le collecteur d’admission associées à des points de fonctionnement de référence du moteur. Toutefois, la table de valeurs de pression dans le collecteur ne comprend qu’un faible nombre de points de fonctionnement de référence du moteur et de ce fait, la pression évaluée correspondant à la pression du point de fonctionnement de référence le plus proche du point de fonctionnement courant du moteur est peu précise. En ce sens, la méthode propose ensuite de modifier artificiellement le débit d’air calculé en entrée du collecteur d’admission pour injecter plus ou moins de carburant en fonction de ce débit d’air afin d’atténuer la différence de pression existant entre la pression réelle dans le collecteur d’admission et la pression évaluée à partir du point de fonctionnement le plus proche. Cette méthode n’est pas satisfaisante dans la mesure où l’utilisation de valeurs sur un faible nombre de points de fonctionnement du moteur et la modification du débit d’air calculé comme outils de compensation sont très peu précises, ce qui amène le plus souvent à sous-estimer la pression dans le collecteur d’admission.

La deuxième méthode consiste à corriger la pression dans le collecteur d’admission à partir du calcul d’une valeur moyenne de la pression dans le collecteur d’admission. Cette dernière est obtenue à partir de plusieurs acquisitions de pression dans le collecteur d’admission durant un cycle moteur. Toutefois, cette méthode n’est pertinente que lorsque la pression dans le collecteur ne fluctue pas beaucoup durant un même cycle moteur. Elle n’est donc pas pertinente pour les moteurs présentant de faibles volumes de collecteur d’admission.

En particulier, l’utilisation de la première méthode sur un moteur bicylindre en V à 90° de tondeuse conduit à une sous-estimation de la pression dans le collecteur d’admission de 0 à 340 mbar tandis que l’utilisation de la deuxième méthode conduit à une surestimation de 0 à 330 mbar de la pression dans le collecteur d’admission. Aucune de ces méthodes n’est donc satisfaisante pour permettre d’estimer correctement la pression dans le collecteur d’admission.

Par ailleurs, aucune de ces deux méthodes n’est adaptée pour tenir compte des variations de pression différentes d’un cylindre à l’autre au cours d’un même cycle, comme c’est le cas par exemple pour un moteur à cylindres en V, notamment un moteur bicylindre en V à 90° (ou un autre angle différent de 180°).

Présentation de l’invention

Un premier objectif de la présente divulgation est donc de proposer un procédé d’estimation d’une pression dans un collecteur d’admission d’un moteur à combustion.

Un deuxième objectif de la présente divulgation consiste à obtenir une estimation précise de la pression dans le collecteur d’admission indépendamment de la charge du moteur et ce même si la pression évolue sensiblement dans le collecteur au cours d’un cycle moteur.

Un troisième objectif de la présente divulgation consiste à obtenir cette estimation sur la base d’un faible nombre d’acquisitions du capteur durant le cycle moteur.

Un quatrième objectif de la présente divulgation est de fournir un procédé qui prend en compte les différences de variation de pression d’un cylindre à l’autre dans un moteur tel qu’un moteur bicylindre en V à 90°.

Un cinquième objectif de la présente divulgation consiste à proposer un procédé de correction d’une quantité injectée de carburant dans le collecteur d’admission à partir d’une estimation de la pression dans le collecteur d’admission obtenue par la mise en œuvre du procédé d’estimation de la pression dans le collecteur d’admission.

A cet égard, la présente divulgation propose un procédé d’estimation d’une pression dans un collecteur d’admission d’un moteur à combustion à injection indirecte, comprenant un capteur de pression mesurant la pression dans le collecteur d’admission, le collecteur d’admission étant en communication fluidique avec un cylindre de combustion, un piston étant guidé en translation dans le cylindre de combustion et relié à un vilebrequin en rotation,
ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- mesure, par le capteur de pression, d’une valeur de pression maximale correspondant sensiblement à une pression maximale dans le collecteur d’admission durant un cycle précédent du moteur,
- mesure par le capteur de pression, d’une valeur de pression minimale correspondant sensiblement à une pression minimale dans le collecteur d’admission durant le cycle précédent du moteur,
- détermination d’un facteur correctif moyen de pression préalablement calculé, à partir d’une position angulaire du vilebrequin et d’un régime moteur, et
- estimation de la pression dans le collecteur d’admission pour la position angulaire du vilebrequin du cycle moteur courant à partir du facteur correctif moyen et des valeurs de pression minimales et maximales.

Selon un mode de réalisation, la mesure de la valeur de pression maximale est effectuée à un instant précédant directement une phase d’admission du cylindre de combustion, et la mesure de la valeur de pression minimale est effectuée à un instant précédant directement une phase de compression du cylindre de combustion.

Selon un mode de réalisation, le facteur correctif moyen est déterminé à partir d’une table de facteurs correctifs comprenant une pluralité de facteurs correctifs moyens chacun associé à un régime moteur et une position angulaire déterminée,
et la détermination du facteur correctif moyen comprend la sélection dans cette table du facteur correctif moyen associé au régime moteur et à la position angulaire correspondant ou se rapprochant le plus du régime courant du moteur et de la position angulaire du vilebrequin déterminée.

Selon un mode de réalisation, un facteur correctif moyen pour un régime moteur déterminé et pour une position angulaire déterminée est égale à la moyenne des facteurs correctifs présentant le même régime moteur déterminé et la même position angulaire déterminée,
et un facteur correctif est obtenu à partir de la formule suivante :

où F_ccorrespond au facteur correctif,
P_rcorrespond à une valeur de pression réelle mesurée sur banc de test dans un collecteur d’admission pour la position angulaire déterminée pour un cycle moteur courant,
P_maxtcorrespond à une valeur de pression maximale du collecteur d’admission sur banc de test du cycle moteur précédent, et
P_mintcorrespond à une valeur de pression minimale du collecteur d’admission sur banc de test du cycle moteur précédent.

Selon un mode de réalisation, l’estimation de la pression dans le collecteur d’admission comprend l’utilisation de la formule suivante :

où P_col correspond à la pression dans le collecteur d’admission du cycle courant du moteur pour la position angulaire du vilebrequin,
P_maxcorrespond à la valeur de pression maximale du cycle moteur précédent le cycle courant et mesurée au cours de l’étape de mesure,
P_min correspond à la valeur de pression minimale dans le collecteur d’admission du cycle moteur précédent le cycle courant et mesurée au cours de l’étape de mesure, et
F_accorrespond au facteur correctif moyen pour la position angulaire du vilebrequin déterminé durant l’étape de détermination.

Selon un mode de réalisation, le collecteur d’admission est en communication fluidique avec une pluralité de cylindres de combustion,
l’étape de mesure d’une valeur de pression est mise en œuvre pour chaque cylindre de combustion,
le procédé comprend une étape supplémentaire de calcul d’une valeur moyenne de pression minimale, et
la valeur moyenne de pression minimale est utilisée à la place de la pression minimale dans l’estimation de la pression dans le collecteur d’admission.

La présente divulgation propose un procédé de correction d’une quantité de carburant injectée d’un moteur à injection indirecte comprenant un capteur de pression mesurant la pression dans un collecteur d’admission, le collecteur d’admission étant en communication fluidique avec un cylindre de combustion, un piston étant guidé en translation dans le cylindre de combustion et relié à un vilebrequin en rotation, le moteur comprenant également un injecteur dont le nez est disposé dans le collecteur d’admission, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- estimation d’une pression de milieu d’injection dans le collecteur d’admission par la mise en œuvre d’un procédé d’estimation de la pression tel que présenté ci-dessus pour une position angulaire du vilebrequin de milieu d’injection de l’injecteur,
- détermination d’un débit instantané de l’injecteur à un instant de milieu d’injection à partir de la pression dans le collecteur d’admission et de la pression du carburant dans l’injecteur,
- modification d’un temps d’injection de l’injecteur en fonction de son débit instantané à l’instant de milieu d’injection.

La présente divulgation propose un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code pour la mise en œuvre des étapes d’un procédé telles que détaillées ci-dessus.

La présente divulgation propose un calculateur adapté pour commander un moteur à injection indirecte comprenant un capteur de pression mesurant la pression dans un collecteur d’admission, le collecteur d’admission étant en communication fluidique avec un cylindre de combustion, un piston étant guidé en translation dans le cylindre de combustion et relié à un vilebrequin en rotation, le moteur comprenant également un injecteur dont le nez est disposé dans le collecteur d’admission, ce calculateur étant également adapté à commander la mise en œuvre des étapes d’un procédé telles que décrites précédemment.

La présente divulgation propose enfin un moteur à injection indirecte comprenant un capteur de pression mesurant la pression dans un collecteur d’admission, le collecteur d’admission étant en communication fluidique avec un cylindre de combustion, un piston étant guidé en translation dans le cylindre de combustion et relié à un vilebrequin en rotation, le moteur comprenant également un injecteur dont le nez est disposé dans le collecteur d’admission et un calculateur adapté à commander la mise en œuvre des étapes d’un procédé telles que décrites plus haut.

Le procédé présenté selon l’invention permet donc d’estimer la pression dans le collecteur d’admission avec très peu d’acquisitions par cycle moteur. En l’occurrence, il ne nécessite qu’une acquisition d’une valeur de pression minimale et qu’une autre acquisition d’une valeur de pression maximale (correspondant en général à la pression ambiante) par cycle moteur ce qui permet notamment de s’adapter aux contraintes temps réel du système et en particulier au temps requis pour acquérir et traiter des mesures de pression durant le cycle moteur. Cela permet également d’augmenter la durée de vie du capteur.

Par ailleurs, l’estimation de la pression dans le collecteur d’admission est rendue indépendante de la charge du moteur du fait de l’utilisation d’une table de facteurs correctifs moyens, lesquels sont simplement associés à un régime moteur et à une position angulaire du vilebrequin.

Le procédé est en outre rendu robuste aux variations importantes de la pression dans le collecteur d’admission à la différence des méthodes connues s’appuyant sur des valeurs moyennes puisqu’il permet d’estimer la pression dans le collecteur d’admission sur l’ensemble du cycle moteur et notamment sur l’ensemble de la plage angulaire du vilebrequin. Dans cette configuration, le procédé permet d’estimer la pression dans le collecteur d’admission pour différentes géométries de moteurs et notamment pour des moteurs à cylindres en V dans lesquels il existe un certain déphasage entre les cylindres entraînant des variations de pression différentes dans le collecteur d’admission.

Cette estimation de pression dans le collecteur d’admission peut notamment être utilisée à un instant d’injection afin de calculer un débit instantané de l’injecteur délivrant l’injection ce qui in fine permet de calculer une quantité de carburant injecté par l’estimation d’un temps d’injection et donc d’optimiser le rendement du moteur tout en limitant les émissions de polluants. C’est l’objet du procédé d’estimation d’une correction d’une quantité de carburant injecté.

D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :

Fig. 1

représente un mode de réalisation du procédé d’estimation d’une pression dans un collecteur d’admission.

Fig. 2

représente un mode de réalisation d’un moteur à combustion dans lequel le procédé d’estimation peut être mis en œuvre.

Fig. 3

représente une variation de pression dans un collecteur d’admission d’un moteur bicylindre en V à 90°.

Fig. 4

représente deux schémas présentant chacun sur l’axe des abscisses, une position angulaire du vilebrequin durant un cycle moteur, et sur l’axe des ordonnées, une valeur de facteur correctif.

Plus précisément, le graphique de gauche représente, pour un régime moteur donné, une pluralité de courbes de facteurs correctifs, chaque courbe représentant une charge du moteur différente. Le graphique de droite représente quant à lui une courbe d’un facteur correctif moyen pour le régime moteur donné du graphique de gauche et correspond à la moyenne des courbes de facteurs correctifs du graphique de gauche.

Fig. 5

représente un procédé d’estimation d’une correction d’une quantité de carburant injecté dans le collecteur d’admission par un injecteur.

Il est maintenant fait référence à la présentant de manière non exhaustive un moteur à combustion à injection indirecte 1 (désigné par le terme moteur 1 ci-après) pour la mise en œuvre d’un procédé d’estimation d’une pression dans un collecteur d’admission décrit en référence à la .

Le moteur 1 comprend ainsi un collecteur d’admission 2 en communication fluidique avec un ou plusieurs cylindre(s) de combustion 3 via une ou plusieurs soupape(s) d’admission 7 associée(s) à chaque cylindre de combustion 3. En l’occurrence, lorsque la ou les soupape(s) d’admission 7 associée(s) à un cylindre de combustion 3 est (sont) ouverte(s), il y a une communication fluidique effective entre le collecteur d’admission 2 et le cylindre de combustion 3. Un boitier papillon 9 est également représenté et est utilisé pour réguler un débit d’air d’alimentation du collecteur d’admission 2 et par extension un débit d’air irriguant le ou les cylindre(s) de combustion 3 suivant la position de leur(s) soupape(s) 7 respective(s).

Il sera considéré dans la suite de la demande à titre non limitatif et afin de faciliter la lecture que chaque cylindre de combustion 3 est associé à une seule soupape d’admission 7 bien qu’il puisse en comprendre plusieurs.

Dans la forme de réalisation illustrée, le collecteur d’admission 2 est en communication avec deux cylindres de combustion 3. Le procédé d’estimation de la pression dans le collecteur d’admission est particulièrement adapté pour être mis en œuvre dans un moteur bicylindre en V, par exemple en V à 90°.

Dans chaque cylindre de combustion 3, un piston 5 est guidé en translation et est relié par une bielle 6 à un vilebrequin 8.

Le moteur 1 comprend un injecteur 10 présentant un nez d’injecteur lui permettant d’injecter du carburant au niveau du collecteur d’admission 2. Il comprend également un capteur de pression 4 adapté pour mesurer une pression dans le collecteur d’admission 2. Il peut par ailleurs comprendre un calculateur (non représenté) pour commander la mise en œuvre du procédé d’estimation d’une pression dans un collecteur d’admission 2 présenté en . Le calculateur comprend ainsi une mémoire stockant les instructions de codes pour la mise en œuvre du procédé. Avantageusement, le calculateur permettant de commander la mise en œuvre du procédé est une unité de contrôle moteur. Bien entendu, tout autre calculateur adapté pour commander cette mise en œuvre peut être envisagé.

En l’occurrence, la pression dans le collecteur d’admission 2 dépend de la quantité d’air que ce dernier contient. Par exemple, lors d’une phase d’admission A₁dans un cylindre de combustion 3, le transfert de l’air du collecteur d’admission 2 vers le cylindre de combustion 3 entraine une dépression dans le collecteur d’admission 2. Cette dépression est représentée sur la dans laquelle la courbe représente l’évolution de la pression réelle P_rdans un collecteur d’admission en fonction du temps sur plusieurs cycles moteurs. Il s’agit de l’évolution de la pression dans un moteur bicylindre en V à 90° mesurée sur banc de test. Par ailleurs, les annotations A_ncorrespondent aux différentes phases d’admission.

On comprend que plus le volume du collecteur d’admission 2 est grand, moins la dépression observée lors d’une phase d’admission A_nest importante puisque le volume transitant du collecteur d’admission 2 vers le cylindre de combustion 3 sera faible vis-à-vis du volume totale du collecteur. A l’inverse, pour des moteurs présentant des collecteurs d’admission 2 de faibles volumes (typiquement les moteurs bicylindres en V et notamment ceux à 90°), la dépression observée dans le collecteur d’admission 2 sera forte lors d’une phase d’admission A_n.

Par ailleurs, lorsqu’aucun des cylindres du moteur 1 n’est en phase d’admission, c’est-à-dire lorsque le moteur 1 est entre deux phases d’admission A_n-A_n ₊₁, la pression dans le collecteur d’admission 2 remonte progressivement pour atteindre une valeur maximale sensiblement égale à la pression atmosphérique si l’intervalle de temps séparant les deux admissions A_n-A_n ₊₁est suffisant. En effet, puisqu’une dépression dans le collecteur d’admission 2 est causée par le passage de l’air du collecteur d’admission 2 vers un cylindre de combustion 3 et donc par la réduction de la quantité d’air dans le collecteur d’admission 2, on comprend que lorsque l’air ne transite plus du collecteur d’admission 2 vers le cylindre de combustion 3 et que de l’air entre dans le collecteur d’admission 2 via le débit d’air entrant régulé par le papillon 9, la quantité d’air dans le collecteur d’admission ré-augmente progressivement. De ce fait, la pression dans le collecteur d’admission 2 remonte progressivement jusqu’à atteindre une valeur maximale de pression correspondant à la pression du débit d’air entrant, c’est-à-dire à la pression atmosphérique si l’intervalle de temps entre les deux admissions consécutives A_n _-A_n ₊₁est suffisant. Lorsque le temps entre deux admissions A_n-A_n+1 consécutives n’est pas suffisant, la pression avant l’admission A_n+1remonte à une valeur intermédiaire se situant entre la valeur qu’elle avait suite à la dépression provoquée par l’admission A_net la valeur maximum correspondant à la pression atmosphérique.

Est maintenant décrit en référence à la un mode de réalisation du procédé d’estimation de la pression dans le collecteur d’admission 2.

Le procédé d’estimation de la pression dans le collecteur d’admission 2 comprend ainsi une première étape de mesure 110, par le capteur de pression 4, d’une valeur de pression maximale P_maxcorrespondant sensiblement à une pression maximale dans le collecteur d’admission 2 durant un cycle du moteur à combustion.

Il est connu de l’Homme du Métier des capteurs de pression permettant de détecter des minima et des maxima de pressions relatifs. Auquel cas, le capteur de pression 4 est avantageusement un capteur de pression de ce type et la mesure de pression est effectuée à un maximum de pression sur le cycle moteur correspondant à un maximum de pression absolu sur le cycle moteur.

Dans le cas d’un capteur de pression 4 n’étant pas capable de détecter d’extrema de pressions relatifs, la mesure de la valeur de pression P_maxest avantageusement effectuée à un instant précédant directement une phase d’admission A_nd’un cylindre de combustion 3.

En effet, comme expliqué ci-dessus, lors d’une phase d’admission d’un cylindre de combustion 3, c’est-à-dire lorsque la soupape d’admission 7 du cylindre de combustion 3 est ouverte et que le piston 5 descend dans le cylindre de combustion 3, de l’air en provenance du collecteur d’admission 2 est introduit dans le cylindre de combustion 3 et de ce fait, une dépression est observée dans le collecteur d’admission 2. Autrement dit, le transfert de l’air du collecteur d’admission 2 vers le cylindre de combustion 3 entraine une dépression dans le collecteur d’admission 2. À cet égard, l’instant précédant directement la phase d’admission A_nd’un cylindre de combustion 3 correspond à un maximum de pression dans le collecteur d’admission 2.

Il s’agira d’un maximum de pression absolu ou relatif en fonction du modèle du moteur. En effet, lorsque le moteur 1 comprend un collecteur d’admission 2 en communication fluidique avec un seul cylindre de combustion 3, il s’agit du maximum de pression absolu puisque la dépression dans le collecteur d’admission 2 n’aura lieu qu’une fois par cycle moteur.

A contrario, lorsque le moteur 1 comprend un collecteur d’admission 2 en communication fluidique avec plusieurs cylindres de combustion 3, il y a autant de phases d’admission A_nque de cylindres de combustion 3 durant un cycle moteur. En ce sens, il y a autant de dépressions observées dans le collecteur d’admission 2 que de cylindres de combustion 3. Dans des moteurs présentant des configurations dites « en ligne » ou « à plat », cela n’a que peu d’impact sur la mesure de la valeur maximum de pression P_maxqui pourra être mesurée avant la phase d’admission A_nde chaque cylindre de combustion 3 du cycle moteur puisque chacune de ces mesures donnera sensiblement le même résultat. Par contre, dans d’autres configurations de moteur appelés moteurs « déphasés » dans la suite du document, la valeur d’une mesure de pression P_maxavant une phase d’admission A_nd’un cylindre de combustion donné 3 sera significativement différente de la valeur d’une mesure de pression P_maxavant une autre phase d’admission A_n+kd’un autre cylindre de combustion 3 durant un même cycle moteur. Le phénomène est bien illustré par la où il est clairement représenté que la valeur des maxima de pression réelle P_rdans le collecteur d’admission 2 n’est pas la même avant les différentes phases d’admissions A_n. Sont ainsi représentées sur la sur plusieurs cycles moteur consécutifs une valeur maximale de pression P_maxC1correspondant à une pression maximum dans le collecteur d’admission 2 précédant une phase d’admission A_ndans un premier cylindre de combustion 3 et une autre valeur maximale de pression P_maxC2correspondant à une pression maximum dans le collecteur précédant une phase d’admission A_n+1dans un deuxième cylindre de combustion 3.

En particulier, la valeur de pression maximum P_maxC1précédant la phase d’admission dans le premier cylindre A_nest supérieure à la valeur de pression maximum P_maxC ₂précédant la phase d’admission dans le deuxième cylindre A_n+1. En effet, dans le moteur bicylindre en V à 90°, la géométrie du moteur fait qu’il existe une différence entre une durée t₁₂entre deux phases d’admission A₁(admission dans un premier cylindre de combustion) et A₂(admission dans un deuxième cylindre de combustion) consécutives et une durée t₂₃entre les phases d’admission A₂(admission dans le deuxième cylindre de combustion) et A₃(admission dans le premier cylindre de combustion du cycle moteur suivant) consécutives suivantes. Cette différence est due à un déplacement angulaire différent du vilebrequin 8 entre les phases A₁-A₂et A₂-A₃. Les moteurs « déphasés » sont donc définis comme des moteurs pour lesquels le collecteur d’admission 2 est en communication fluidique avec plusieurs cylindres de combustion 3 et pour lesquels le déplacement angulaire du vilebrequin 8 est différent entre deux mêmes phases du cycle moteur exécutées dans deux cylindres de combustions différents consécutifs. Autrement dit, dès lors que le déplacement angulaire du vilebrequin n’est pas le même entre A_n-1et A_net entre A_net A_n+1, il s’agit d’un moteur dit « déphasé ».

Par exemple, dans le cas du moteur bicylindre en V à 90° dont la courbe de pression réelle P_rdans le collecteur d’admission est représentée en , si on considère que la phase d’admission A₁est effectuée dans le premier cylindre 3 lorsque le vilebrequin 8 est positionné à 0°CRK, la phase d’admission A₂dans le deuxième cylindre 3 sera effectuée lorsque le vilebrequin 8 sera positionné à 270°CRK (360 – 90 du fait de la géométrie du moteur). L’unité °CRK représente une position angulaire du vilebrequin 8, laquelle varie entre 0 et 720°CRK à chaque cycle moteur pour un moteur 4 temps. Le vilebrequin 8 a donc parcouru 270°CRK entre une admission A₁dans le premier cylindre de combustion 3 et une admission A₂ dans le deuxième cylindre de combustion 3 du moteur.

Si l’on s’intéresse maintenant au déplacement du vilebrequin 8 entre l’admission A₂dans le deuxième cylindre 3 du cycle moteur courant à 270°CRK et l’admission A₃dans le premier cylindre 3 du cycle moteur suivant, on sait que cette admission A₃est effectuée à 720°CRK du cycle courant (équivalent à 0°CRK du cycle moteur suivant) puisque c’est le début du nouveau cycle moteur. Le vilebrequin 8 a donc parcouru 450°CRK (720-270) entre l’admission A₂dans le deuxième cylindre 3 et l’admission A₃dans le premier cylindre 3. Les déplacements angulaires du vilebrequin 8 ne sont donc pas égaux entre les deux admissions A₁et A₂(270°CRK) et les deux admissions A₂et A₃(450°CRK) du moteur bicylindre en V à 90°. Il existe donc un «décalage angulaire » du vilebrequin 8 entre deux mêmes phases du moteur dans des cylindres de combustion 3 différents, le décalage angulaire désignant le fait qu’entre deux mêmes phases du cycle moteur effectuées dans un cylindre de combustion 3 différent, le vilebrequin 8 n’effectue pas le même déplacement angulaire. Le phénomène de décalage angulaire s’observe pour tous moteurs dont les cylindres de combustion 3 ne sont pas disposés dans la configuration dite « en ligne » ou « à plat », c’est-à-dire pour les moteurs « déphasés » que nous avons introduits précédemment.

Dans cette mesure, on comprend que l’intervalle de temps t12 séparant l’admission A1 de l’admission A2 et que l’intervalle de temps t23 séparant l’admission A2 de l’admission A3 ne correspondent pas à la même valeur puisque le déplacement angulaire du vilebrequin 8 n’est pas le même. L’intervalle de temps t12 est donc plus faible que l’intervalle de temps t23 comme illustré sur la [Fig. 3]. Or, il a été expliqué précédemment que la pression dans le collecteur d’admission 2 remonte entre deux phases d’admissions consécutives et donc elle remonte pendant les durées t12 et t23. Sur l’exemple de la , la durée t23 est supérieure à la durée t12. La pression dans le collecteur d’admission 2 remonte donc de façon plus importante pendant la durée t23 et c’est pour cette raison que la valeur de pression PmaxC1 est supérieure à la valeur de pression PmaxC2.

On comprend ainsi que l’utilisation d’une valeur moyenne comme valeur d’estimation de la pression dans le collecteur d’admission n’est pas du tout pertinente pour corriger un temps d’injection d’un injecteur 10 lorsqu’il s’agit d’un moteur « déphasé ». En effet, il est bien représenté sur la que la valeur de pression dans le collecteur d’admission 2 au moment de l’injection dans un premier cylindre de combustion 3 est complètement différente de la valeur de pression dans le collecteur au niveau de l’injection dans un deuxième cylindre de combustion 3. Choisir la valeur moyenne de pression dans le collecteur d’admission du cycle moteur pour corriger un temps d’injection d’un injecteur 10 dans un cylindre de combustion 3 ne permet donc pas de s’adapter à des situations comme celle décrites ci-dessus pour le moteur bicylindre en V à 90° et plus généralement pour tous les moteurs « déphasés ».

Il a été ci-dessus présenté le cas d’un moteur bicylindre en V à 90° mais on comprend également qu’une valeur moyenne dans un moteur monocylindre ou bicylindre ne comprenant pas de « décalage angulaire » est également peu précise dès lors que la pression dans le collecteur d’admission 2 fluctue beaucoup eu égard à son faible volume. En particulier, pour un instant d’injection donné, il se peut que la pression moyenne dans le collecteur d’admission 2 ne corresponde pas du tout à la pression réelle à cet instant. Auquel cas, l’erreur d’estimation de la pression dans le collecteur d’admission 2 se répercute sur le débit instantané estimé de l’injecteur 10 puis sur le temps d’injection de l’injecteur et in fine, sur la quantité de carburant injecté dans le collecteur d’admission 2. Une quantité de carburant injecté peu précise peut notamment se traduire par une augmentation de l’émission de polluants et par une mauvaise combustion dans le cylindre.

De retour à la mesure de la valeur P_max, dans un mode de réalisation dans lequel le moteur 1 est un moteur « déphasé », la mesure de la valeur de pression P_maxest avantageusement effectuée à un instant précédant directement une phase d’admission A_nd’un cylindre de combustion 3 correspondant à l’admission A_ndirectement ultérieure au déplacement du vilebrequin le plus important entre deux phases d’admission consécutive A_n-A_n+1sur le cycle moteur. Cela permet d’obtenir la valeur de pression maximum absolue sur le cycle moteur. Dans notre exemple de la , la valeur de pression P_maxest ainsi égale à la valeur de pression P_maxC1 à chaque cycle moteur.

Cette première étape permet donc d’obtenir la valeur maximum de pression P_maxsur un cycle moteur courant, laquelle sera utilisée par la suite pour évaluer la pression dans le collecteur d’admission 2 du cycle moteur suivant.

Le procédé comprend alors une deuxième étape de mesure 120 par le capteur de pression 4 d’une valeur de pression minimale P_mincorrespondant sensiblement à une pression minimale dans le collecteur d’admission 2 durant un cycle du moteur.

Dans le cas d’un capteur de pression 4 n’étant pas capable de détecter d’extrema de pressions relatifs, la mesure 120 de la valeur de pression minimale P_minest avantageusement effectuée à un instant précédant directement une phase de compression du cylindre de combustion 3. La phase de compression étant la phase suivant la phase d’admission, la valeur de pression minimale P_mindans le collecteur d’admission 2 est donc mesurée à la toute fin de la phase d’admission du cylindre de combustion 3. En effet, tout au long de la phase d’admission, de l’air transite du collecteur d’admission 2 vers le cylindre de combustion 3 et dès lors, la dépression observée dans le collecteur d’admission 2 est à son maximum à la fin de la phase d’admission puisqu’une quantité d’air maximale a transité du collecteur d’admission 2 vers le cylindre de combustion 3.

Dans le cas où le collecteur d’admission 2 est en communication fluidique avec plusieurs cylindres de combustion 3, cette étape peut être mise en œuvre autant de fois qu’il y a de cylindres de combustion 3 de façon à avoir une pluralité de valeurs de pression P_min durant le cycle moteur. En effet, tout comme pour les maxima de pression dans le collecteur d’admission 2 sur un cycle moteur, les minima de pression peuvent être significativement différents au cours du cycle moteur pour les moteurs « déphasés ». Par exemple, dans le cas du moteur bicylindre en V à 90° représenté en , il est illustré une première valeur de pression minimale P_minC1correspondant à un minima de pression du cycle moteur suite à la phase d’admission d’air A₁dans le premier cylindre de combustion 3 du moteur. Il est également illustré une deuxième valeur de pression minimale P_minC2correspondant à un autre minima de pression suite à la phase d’admission d’air A₂dans le deuxième cylindre de combustion 3 du moteur. La valeur de pression P_minC2est significativement inférieure à la valeur de pression P_minC1 puisque, du fait de la géométrie du moteur bicylindre en V à 90°, la pression dans le collecteur d’admission 2 après l’admission A₁n’est pas remontée à la valeur qu’elle avait avant ladite admission A₁. De ce fait, lors de l’admission A₂, la pression redescend à un niveau inférieur à la valeur de pression minimale P_minC1.

Dans le mode de réalisation comprenant plusieurs cylindres de combustion 3, une étape supplémentaire facultative de calcul 125 d’une valeur moyenne de pression minimale P_aminpeut être mise en œuvre par le calculateur par exemple en calculant une moyenne de tout ou partie des valeurs de pression P_minmesurées par le capteur de pression 4 durant le cycle du moteur. Ainsi, dans le cadre du moteur bicylindre en V à 90°, une valeur moyenne P_aminde pression minimale pourrait être égale à la somme des pressions minimales P_minC ₁et P_minC2 divisée par deux. Cette étape de calcul 125 est seulement mise en œuvre lorsqu’une étape similaire a été préalablement mise en œuvre lors du calcul des facteurs correctifs F_csur lesquels nous reviendrons par la suite.

Il a été dit dans l’introduction qu’une pression dans le collecteur d’admission 2 est dépendante d’une position angulaire du vilebrequin 8, d’un régime moteur N du moteur 1 et d’une charge du moteur. En l’occurrence, les valeurs P_min(ou P_amin) et P_maxd’un cycle moteur sont utilisées dans la suite du procédé pour déterminer la pression dans le collecteur d’admission 2 du cycle moteur suivant. En effet, ce sont des valeurs pertinentes dans la mesure où le régime moteur N et la charge du moteur sont sensiblement les mêmes entre deux cycles moteur consécutifs. De cette façon, le procédé permet d’estimer la pression dans le collecteur d’admission 2 d’un cycle moteur courant par la simple acquisition d’une ou plusieurs valeurs de pression minimale P_minet d’une valeur de pression maximale P_maxdu cycle moteur précédent sans nécessiter d’autres acquisitions.

En particulier, le procédé d’estimation de la pression dans le collecteur d’admission permet de retrouver la pression réelle P_r du collecteur d’admission 2 obtenue sur banc de test (telle qu’illustrée en pour un moteur bicylindre en V à 90°) à partir des valeurs de pression P_min(ou P_aminle cas échéant) et P_maxmesurées pendant l’exécution du procédé. Cette pression réelle P_rdu collecteur mesurée sur banc de test sera considérée comme la pression courante dans le collecteur d’admission 2 lors de l’exécution du procédé. Il est donc question, dans les étapes suivantes, de mettre en relation les valeurs P_min(ou P_amin) et P_maxacquises durant l’exécution du procédé (et donc durant le fonctionnement courant du moteur) avec la courbe de pression réelle P_rmesurée sur banc de test.

Dans cette mesure, le procédé comprend une troisième étape de détermination 130 d’un facteur correctif moyen F_acde pression à partir d’une position angulaire du vilebrequin V°CRK déterminé et d’un régime moteur N. La position angulaire du vilebrequin V°CRK varie entre 0 et 720°CRK à chaque cycle du moteur (moteur à quatre temps). Le régime moteur N est le nombre de tours qu’effectue le moteur en un certain temps, il est généralement exprimé en rotations par minute (rpm) et c’est dans cette unité qu’il sera utilisé pour les équations qui seront détaillées plus loin.

Le facteur correctif moyen F_acpermet d’estimer une pression P_coldans le collecteur d’admission 2 à un cycle moteur courant à partir d’une ou plusieurs pressions minimales P_minet d’une pression maximale P_max acquises au cours du cycle moteur précédent. La pression P_coldésigne la pression estimée dans le collecteur d’admission 2 au moment de la mise en œuvre du procédé tandis que la pression P_rdésigne la pression observée dans le collecteur d’admission 2 sur banc de test.

Le facteur correctif moyen F_acest calculé sur banc de test préalablement à la mise en œuvre du procédé et est dépendant à la fois du régime moteur N et à la fois de l’angle vilebrequin V°CRK. Il est ainsi associé à un régime moteur N déterminé et à une position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminé. Il peut être stocké dans la mémoire du calculateur adapté pour commander la mise en œuvre du procédé ou dans toutes autres mémoires auquel ce calculateur a accès. En réalité, la mémoire comprend un ensemble de facteurs correctifs moyens F_acpouvant par exemple être compris dans une table de facteurs correctifs moyens T_F _ac, où chaque facteur correctif moyen F_acest associé à une position angulaire de vilebrequin V°CRK et à un régime moteur N de façon à avoir un facteur correctif moyen F_accorrespondant au fonctionnement courant du moteur (et en particulier au régime moteur N courant) lors de l’exécution du procédé. La table de facteurs correctifs moyens T_F _acest de préférence stockée directement dans la mémoire du calculateur commandant la mise en œuvre du procédé.

Avantageusement, la détermination 130 du facteur correctif moyen F_accorrespond à la sélection, dans la table de facteurs correctifs moyens T_Fac, du facteur correctif moyen F_acassocié au régime moteur N se rapprochant le plus du régime moteur N courant lors de l’utilisation du procédé et associé à la position angulaire V°CRK du vilebrequin se rapprochant le plus de la position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminée.

Avant de développer la suite du procédé d’estimation de la pression dans le collecteur d’admission, il est présenté ci-dessous un mode de réalisation permettant de calculer un facteur correctif moyen F_acassocié à une position angulaire V°CRK du vilebrequin pour un régime moteur N déterminé. Pour construire la table de facteurs correctifs moyens T_Fac, il s’agira simplement de faire varier la position angulaire V°CRK du vilebrequin et/ou le régime moteur N déterminé.

Ainsi, pour un régime moteur N déterminé et pour une position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminée, un facteur correctif F_cest calculé de manière intermédiaire avant de pouvoir obtenir le facteur correctif moyen F_ac. Ce facteur correctif F_cest également dépendant d’un paramètre de charge du moteur ce qui signifie que pour une position angulaire V°CRK du vilebrequin et pour un régime moteur N déterminés, il existe une pluralité de facteurs correctifs F_c, chaque facteur correctif F_cétant également associé à une valeur de charge du moteur.

Ainsi, le facteur correctif F_cest calculé à partir de la formule suivante :

où F_c correspond au facteur correctif,
P_r correspond à une valeur de pression réelle mesurée sur banc de test dans un collecteur d’admission pour la position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminée pour un cycle moteur courant,
P_max _tcorrespond à une valeur de pression maximale du collecteur d’admission sur banc de test du cycle moteur précédent, et
P_min _tcorrespond à une valeur de pression minimale du collecteur d’admission sur banc de test du cycle moteur précédent.
Les valeurs de pression (P_r, P_max _t, P_min _t) sont mesurées pour un moteur à combustion de même type (de même nature) que celui sur lequel le procédé va être mis en œuvre ultérieurement, c’est-à-dire dont le collecteur d’admission 2 est d’un volume sensiblement égal, est en communication fluidique avec le même nombre de cylindre(s) de combustion 3 et où, le cas échéant, il existe le même « décalage angulaire » du vilebrequin.

Avantageusement, la valeur de pression P_max _tet la ou les valeur(s) de pression P_min _tsont mesurées sensiblement aux mêmes positions angulaires de vilebrequin V°CRK que celles pour lesquelles elles seront mesurées durant la mise en œuvre du procédé.

Par ailleurs, lorsque l’étape supplémentaire de calcul 125 est mise en œuvre durant le procédé, c’est-à-dire dans le cas où il y a plusieurs valeurs de pression P_minmesurées au cours du cycle moteur précédent, la valeur P_min _tdu calcul du facteur correctif F_cest remplacée par une valeur moyenne minimale P_amin _tcorrespondant à une valeur moyenne de tout ou partie des valeurs P_min _tdéterminées au cycle précédent sur banc de test. Bien entendu, la valeur moyenne minimale P_amindéterminée durant l’exécution du procédé et la valeur moyenne minimale P_amintdéterminée sur banc de test sont calculées de la même façon. C’est-à-dire que si la valeur moyenne minimale P_amintpermettant de calculer le facteur correctif F_cest calculée à partir des valeurs minimales P_mintde l’ensemble des cylindres de combustion, l’étape 125 du procédé correspondra au même calcul pour les valeurs minimales P_minmesurées pour l’ensemble des cylindres de combustion 3.

Dans ce cas, le facteur correctif F_cest donc calculé à partir de la formule suivante :

où F_c correspond au facteur correctif,
P_r correspond à une valeur de pression réelle mesurée sur banc de test dans un collecteur d’admission pour la position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminée pour un cycle moteur courant,
P_max _tcorrespond à une valeur de pression maximale du collecteur d’admission sur banc de test du cycle moteur précédent, et
P_am _in _tcorrespond à une valeur de pression minimale moyenne obtenue à partir de tout ou partie des valeurs de pressions minimales P_min _tmesurées sur banc de test du cycle moteur précédent.

Le facteur correctif F_ccorrespond donc à un facteur reliant la pression réelle P_robservée dans le collecteur d’admission sur banc de test et la valeur de pression minimale P_min _t(ou P_amin _t le cas échéant) et la valeur de pression maximale P_max _t mesurées dans le collecteur d’admission 2 sur banc de test pour un régime moteur N et pour une charge du moteur déterminés.

Pour obtenir le facteur correctif moyen F_ac, il s’agit ensuite de faire la moyenne des facteurs correctifs F_cassociés à la position angulaire de vilebrequin V°CRK déterminée pour le régime moteur N déterminé pour les différentes valeurs de charge du moteur. Le facteur correctif moyen F_ac, associé à la position angulaire de vilebrequin V°CRK déterminée pour le régime moteur N déterminé, s’affranchit donc du paramètre de charge du moteur par rapport au facteur correctif F_c.

Un exemple d’une pluralité de facteurs correctifs F_cpour un régime moteur N déterminé est représenté sur le graphique de gauche de la . L’axe des abscisses du graphique correspond aux différentes positions angulaires V°CRK du vilebrequin pendant un cycle moteur tandis que l’axe des ordonnées correspond à la valeur du facteur correctif F_c.Chaque courbe sur le graphique de gauche comprend ainsi une pluralité de facteurs correctifs F_creprésentant les valeurs de facteurs correctifs F_ccalculés pour une valeur de charge moteur déterminée à chaque position angulaire V°CRK du vilebrequin sur un cycle moteur.

A partir de ces valeurs de facteurs correctifs F_c, on est donc capable de déterminer une courbe de facteurs correctifs moyens F_acen fonction d’une position angulaire V°CRK du vilebrequin pour le régime moteur déterminé N par l’utilisation de la valeur moyenne. C’est l’objet du graphique de droite de la . On retrouve en ordonnée la valeur du facteur correctif moyen F_acet en abscisse les différentes positions angulaires V°CRK du vilebrequin. La courbe de facteurs correctifs moyens F_accorrespond ainsi à la moyenne des facteurs correctifs F_ccalculés pour le régime moteur déterminé N sur l’ensemble de la plage angulaire V°CRK du vilebrequin. Dit autrement, la courbe sur le graphique de droite correspond à la moyenne des courbes de facteurs correctifs F_cassociées à une charge moteur respective et représentées sur le graphique de gauche. Dit encore autrement, pour une position angulaire V°CRK donnée, le facteur correctif moyen F_acest égal à la moyenne des facteurs correctifs F_cassociés à cette position angulaire V°CRK pour les différentes valeurs de charge moteur.

Le facteur correctif moyen F_accorrespond donc au facteur reliant la pression réelle P_robservée dans le collecteur d’admission à un cycle moteur courant à une ou plusieurs valeurs de pression minimales P_min _t(ou P_amin _t) et à une valeur de pression maximale P_max _t mesurées dans le collecteur d’admission 2 sur banc de test au cycle moteur précédent pour un régime moteur N déterminé. Il s’affranchit du paramètre de charge moteur par rapport au facteur correctif F_c.

Par ailleurs, au-delà du fait que le facteur correctif moyen F_acpermet de s’affranchir du paramètre de charge du moteur, on comprend que la table de facteurs correctifs moyens T_Facdemande une taille mémoire bien inférieure à celle d’une table qui comprendrait l’ensemble des facteurs correctifs F_c. En particulier, le facteur existant entre les tailles des deux mémoires correspond au nombre de valeurs de charges moteur prises en compte dans le calcul des facteurs correctifs F_c.

De retour à l’exécution du procédé présenté en référence à la , il a ainsi été déterminé un facteur correctif moyen F_acpour un régime moteur N déterminé et pour une position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminée.

Le procédé comprend alors une quatrième étape 140 d’estimation de la pression P_coldans le collecteur d’admission 2 pour la position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminée (correspondant à celle du facteur correctif moyen F_ac).

La pression P_coldu cycle moteur courant est estimée à partir du facteur correctif moyen F_acet d’une ou plusieurs valeurs de pression minimales P_min(P_aminle cas échéant) et d’une valeur de pression maximale P_max, lesquelles ont été mesurées durant le cycle moteur précédent lors des étapes de mesures 110 et 120.

En effet, dès lors qu’on a déterminé le facteur correctif moyen F_ac, que ce dernier fait le lien entre les valeurs de pression P_min _t(ou P_amin _t) et P_max _tmesurées sur banc de test et la valeur de pression réelle P_rdans le collecteur d’admission 2 mesurée sur banc de test, on peut estimer la pression P_coldans le collecteur d’admission 2 pour la position angulaire V°CRK du cycle moteur courant correspondant à celle du facteur correctif moyen F_ac déterminé à l’issue de l’étape 130. Il s’agit donc de mettre en relation un facteur correctif moyen F_acpréalablement calculé à partir de valeurs P_min _tet P_max _tmesurées sur banc de test et à partir de la pression réelle P_rmesurée sur banc de test avec des valeurs de pressions P_minet P_maxmesurées durant l’exécution du procédé afin de retrouver la pression P_coldu collecteur d’admission 2.

En particulier, la pression P_coldans le collecteur d’admission peut être estimée à partir de la formule suivante :

où P_col correspond à la pression dans le collecteur d’admission pour la position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminée du cycle moteur courant,
P_maxcorrespond à la valeur de pression maximale du cycle moteur précédent mesurée lors de l’étape 110 du procédé,
P_min correspond à la valeur de pression minimale dans le collecteur d’admission du cycle moteur précédent mesurée lors de l’étape 120 du procédé, et
F_accorrespond au facteur correctif moyen préalablement calculé sur banc de test pour la position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminé.

Dans le mode de réalisation où l’étape 125 de calcul d’une valeur moyenne de pression minimale P_aminest mise en œuvre, la pression P_colest estimée à partir de la formule suivante :

où P_col correspond à la pression dans le collecteur d’admission pour la position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminée du cycle moteur courant,
P_maxcorrespond à la valeur de pression maximale du cycle moteur précédent mesurée lors de l’étape 110 du procédé,
P_amin correspond à la valeur de pression minimale moyenne calculée lors de l’étape 125 du procédé, et
F_accorrespond au facteur correctif moyen préalablement calculé sur banc de test pour la position angulaire V°CRK du vilebrequin déterminé.

Par la mise en œuvre du procédé, on est capable de déterminer la pression P_coldans le collecteur d’admission 2 du moteur pour chaque position angulaire du vilebrequin 8. Dit autrement, on est donc capable de déterminer la pression aval au nez de l’injecteur 10 pour chaque position angulaire du vilebrequin 8. Il est ainsi possible de retrouver le débit instantané de l’injecteur 10 à un instant donné pour autant qu’on connaisse la position angulaire du vilebrequin 8 à cet instant. En particulier, il est possible de déterminer une position angulaire du vilebrequin 8 à un instant t_mide milieu d’injection de l’injecteur 10 par l’utilisation de la formule suivante :

où V_mi correspond à la position angulaire du vilebrequin de milieu d’injection de l’injecteur 10 en °CRK,
V_e _i correspond à la position angulaire du vilebrequin en fin d’injection de l’injecteur 10 en °CRK,
T_i correspond au temps d’injection de l’injecteur 10 en ms, et
N correspond au nombre de tours par minute du moteur.

Cette équation est bien entendu modulo 720°CRK dans la mesure où le vilebrequin 8 durant un cycle moteur effectue deux tours (moteur quatre temps).

La position angulaire du vilebrequin en fin d’injection dans un cylindre de combustion est une valeur connue. De la même façon, le temps d’injection T_iest connu et le terme permet de le transformer en un angle vilebrequin correspondant à la moitié du déplacement du vilebrequin pendant le temps d’injection T_i. On soustrait donc à la position angulaire V_ei°CRK du vilebrequin en fin d’injection de l’injecteur 10 un angle correspondant à la moitié du déplacement du vilebrequin 8 pendant l’injection pour trouver la position angulaire V_mi°CRK du vilebrequin 8 en milieu d’injection de l’injecteur 10 à l’instant t_mi.

Il est ainsi possible de déterminer un débit instantané de l’injecteur 10 d’un cycle moteur courant en utilisant la pression P_colestimée à l’instant de milieu d’injection t_mid’un cycle moteur précédent par l’utilisation de méthodes connues de l’Homme du Métier.

En référence à la est maintenant décrit un procédé de correction d’une quantité de carburant injecté par un injecteur 10 dans un collecteur d’admission 2.

Le procédé comprend une première étape d’estimation 210 d’une pression P_colde milieu d’injection dans le collecteur d’admission 2 par la mise en œuvre d’un procédé d’estimation de la pression dans le collecteur d’admission tel que décrit ci-dessus pour une position angulaire du vilebrequin V_mide milieu d’injection de l’injecteur 10.

Le procédé comprend une seconde étape de détermination 220 d’un débit instantané de l’injecteur 10 à un instant de milieu d’injection t_mià partir de la pression P_coldans le collecteur d’admission 2 et de la pression du carburant dans l’injecteur 10.

Dans la mesure où le débit instantané est calculé à partir des valeurs de pression dans le collecteur d’admission 2, les valeurs de pression P_colobtenues par le procédé étant plus précises que celles obtenues par les méthodes présentées dans l’art antérieur (notamment les méthodes se basant sur la valeur moyenne), le débit instantané obtenu à l’issue de cette étape est donc lui-même plus précis.

Enfin, le procédé comprend une dernière étape de modification 230 d’un temps d’injection de l’injecteur 10 en fonction de son débit instantané à l’instant de milieu d’injection t_miafin de corriger une quantité de carburant injecté par l’injecteur 10.

Le procédé d’estimation de la pression dans le collecteur d’admission selon l’invention permet donc d’estimer une pression dans le collecteur d’admission de manière précise pour chaque position du vilebrequin à un régime moteur déterminé avec très peu d’acquisitions de pression dans le collecteur. En particulier, il suffit d’une mesure de pression minimale et d’une mesure de pression maximale pour faire cette estimation ce qui permet entre autre de répondre aux impératifs temps réel du système, d’allonger la durée de vie du capteur de pression et de réduire la mémoire de stockage associée au capteur.

En l’occurrence, le fait que le procédé selon l’invention permette d’estimer la pression dans le collecteur d’admission pour chaque position angulaire du vilebrequin permet d’obtenir une estimation de la pression précise même lorsque les variations de pression dans le moteur sont importantes au cours d’un même cycle moteur.

De la même façon, pouvoir estimer la pression dans le collecteur d’admission pour chaque position angulaire du vilebrequin permet d’utiliser le procédé pour différentes géométries de moteurs et notamment pour les moteurs « déphasés » comme les moteurs bicylindres en V à 90° sans perdre en précision de l’estimation.

Cela permet enfin d’estimer la pression dans le collecteur d’admission au moment de l’injection de carburant plutôt que de s’appuyer sur une valeur de pression moyenne qui est potentiellement très éloignée de la pression réelle dans le collecteur d’admission à cet instant précis. De cette façon, le procédé d’estimation de la pression dans le collecteur peut également être utilisé pour corriger une quantité de carburant injecté. En effet, comme expliqué précédemment, obtenir une estimation précise de la pression dans le collecteur d’admission à l’instant d’injection permet d’obtenir un débit instantané précis de l’injecteur à cet instant et permet donc de corriger une quantité de carburant par la modification d’un temps d’injection de l’injecteur en fonction de son débit instantané.

Claims

Procédé d’estimation d’une pression (P_col) dans un collecteur d’admission (2) d’un moteur (1) à combustion à injection indirecte, comprenant un capteur de pression (4) mesurant la pression dans le collecteur d’admission (2), le collecteur d’admission (2) étant en communication fluidique avec un cylindre de combustion (3), un piston (5) étant guidé en translation dans le cylindre de combustion (3) et relié à un vilebrequin (8) en rotation,
ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- mesure (110), par le capteur de pression (4), d’une valeur de pression maximale (P_max) correspondant sensiblement à une pression maximale dans le collecteur d’admission (2) durant un cycle précédent du moteur,
- mesure (120) par le capteur de pression (4), d’une valeur de pression minimale (P_min) correspondant sensiblement à une pression minimale dans le collecteur d’admission (2) durant le cycle précédent du moteur,
- détermination (130) d’un facteur correctif moyen (F_ac) de pression préalablement calculé, à partir d’une position angulaire du vilebrequin (V°) et d’un régime moteur (N), et
- estimation (140) de la pression (P_col) dans le collecteur d’admission (2) pour la position angulaire du vilebrequin (V°CRK) du cycle moteur courant à partir du facteur correctif moyen (F_ac) et des valeurs de pression minimales et maximales (P_minet P_max).
Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la mesure (110) de la valeur de pression maximale (P_max) est effectuée à un instant précédant directement une phase d’admission du cylindre de combustion (3),
et en ce que la mesure (120) de la valeur de pression minimale (P_min) est effectuée à un instant précédant directement une phase de compression du cylindre de combustion (3).
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le facteur correctif moyen (F_ac) est déterminé à partir d’une table (T_F _a _c) de facteurs correctifs comprenant une pluralité de facteurs correctifs moyens (F_ac) chacun associé à un régime moteur (N) et une position angulaire déterminée (V°CRK),
et en ce que la détermination (130) du facteur correctif moyen (F_ac) comprend la sélection dans cette table (T_F _a _c) du facteur correctif moyen (F_ac) associé au régime moteur (N) et à la position angulaire (V°CRK) correspondant ou se rapprochant le plus du régime courant du moteur (N) et de la position angulaire du vilebrequin déterminée (V°CRK).
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un facteur correctif moyen (Fac) pour un régime moteur (N) déterminé et pour une position angulaire (V°CRK) déterminée est égale à la moyenne des facteurs correctifs (Fc) présentant le même régime moteur (N) déterminé et la même position angulaire (V°CRK) déterminée,
et en ce que un facteur correctif (Fc) est obtenu à partir de la formule suivante :

où Fc correspond au facteur correctif,
Pr correspond à une valeur de pression réelle mesurée sur banc de test dans un collecteur d’admission pour la position angulaire (V°CRK) déterminée pour un cycle moteur courant,
Pmaxt correspond à une valeur de pression maximale du collecteur d’admission sur banc de test du cycle moteur précédent, et
Pmint correspond à une valeur de pression minimale du collecteur d’admission sur banc de test du cycle moteur précédent.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’estimation (140) de la pression Pcol dans le collecteur d’admission (2) comprend l’utilisation de la formule suivante :

où Pcol correspond à la pression dans le collecteur d’admission du cycle courant du moteur pour la position angulaire (V°CRK) du vilebrequin,
Pmax correspond à la valeur de pression maximale du cycle moteur précédent le cycle courant et mesurée au cours de l’étape de mesure (110),
Pmin correspond à la valeur de pression minimale dans le collecteur d’admission du cycle moteur précédent le cycle courant et mesurée au cours de l’étape de mesure (120), et
Fac correspond au facteur correctif moyen pour la position angulaire du vilebrequin (V°CRK) déterminé durant l’étape de détermination (130).
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le collecteur d’admission (2) est en communication fluidique avec une pluralité de cylindres de combustion (3),
en ce que l’étape de mesure (120) d’une valeur de pression (P_min) est mise en œuvre pour chaque cylindre de combustion (3),
en ce que le procédé comprend une étape supplémentaire de calcul (125) d’une valeur moyenne de pression minimale (P_amin), et
en ce que la valeur moyenne de pression minimale (P_amin) est utilisée à la place de la pression minimale (P_min) dans l’estimation (140) de la pression dans le collecteur d’admission (2).
Procédé de correction d’une quantité de carburant injectée d’un moteur à injection indirecte (1) comprenant un capteur de pression (4) mesurant la pression dans un collecteur d’admission (2), le collecteur d’admission (2) étant en communication fluidique avec un cylindre de combustion (3), un piston (5) étant guidé en translation dans le cylindre de combustion (3) et relié à un vilebrequin (8) en rotation, le moteur (1) comprenant également un injecteur (10) dont le nez est disposé dans le collecteur d’admission (2), le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- estimation (210) d’une pression (P_col) de milieu d’injection dans le collecteur d’admission (2) par la mise en œuvre d’un procédé d’estimation de la pression selon l’une quelconque des revendications précédentes pour une position angulaire du vilebrequin (V_mi) de milieu d’injection de l’injecteur (10),
- détermination (220) d’un débit instantané de l’injecteur (10) à un instant de milieu d’injection (t_mi) à partir de la pression (P_col) dans le collecteur d’admission (2) et de la pression du carburant dans l’injecteur (10),
- modification (230) d’un temps d’injection de l’injecteur (10) en fonction de son débit instantané à l’instant de milieu d’injection (t_mi).
Produit programme d’ordinateur, comprenant des instructions de code enregistrées sur un support lisible par ordinateur pour la mise en œuvre des étapes d’un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.
Calculateur adapté pour commander un moteur à injection indirecte (1) comprenant un capteur de pression (4) mesurant la pression dans un collecteur d’admission (2), le collecteur d’admission (2) étant en communication fluidique avec un cylindre de combustion (3), un piston (5) étant guidé en translation dans le cylindre de combustion (3) et relié à un vilebrequin (8) en rotation, le moteur (1) comprenant également un injecteur (10) dont le nez est disposé dans le collecteur d’admission (2),
caractérisé en ce que le calculateur est également adapté pour commander la mise en œuvre des étapes d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
Moteur à injection indirecte (1) comprenant un capteur de pression (4) mesurant la pression dans un collecteur d’admission (2), le collecteur d’admission (2) étant en communication fluidique avec un cylindre de combustion (3) par le biais d’une ou plusieurs soupapes d’admission (7), un piston (5) étant guidé en translation dans le cylindre de combustion (3) et relié à un vilebrequin (8) en rotation, le moteur (1) comprenant également un injecteur (10) dont le nez est disposé dans le collecteur d’admission (2),
caractérisé en ce que le moteur comprend également un calculateur selon la revendication 9.