WO2023072565A1 - Procédé d'estimation de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion interne - Google Patents

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    • F02D2250/14—Timing of measurement, e.g. synchronisation of measurements to the engine cycle

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for estimating the atmospheric pressure for an internal combustion engine.
  • the present disclosure relates to the field of the management of internal combustion engines, in particular in the automotive field in the broad sense, that is to say any type of vehicle moving on the road such as an automobile, a motorcycle, a truck, etc powered by an internal combustion engine.
  • the document EP2037108A2 relates to a method for acquiring and processing an intake pressure signal in an internal combustion engine without an intake manifold, the internal combustion engine having at least one cylinder which receives the fresh air through an intake duct, which is controlled by a throttle valve and which includes a pressure sensor connected to an electronic control unit.
  • the following steps are performed: determining a start angle and an end angle of a measurement window which depends on the engine speed, measures, via the pressure sensor, the instantaneous induction pressure at a plurality of different crankshaft angles distributed in the measurement window; determination of a compensation factor depending on the speed of the engine and the position of the throttle valve, and determination of the atmospheric pressure by applying the compensation factor to the average of the instantaneous induction pressures measured in the window measurement.
  • This disclosure improves the situation. Its purpose is in particular to provide a method making it possible to rapidly determine an atmospheric pressure.
  • the determination method will require few computing resources at the level of the electronics associated with the engine.
  • the method can be used both at low load and at high load.
  • a method for determining the atmospheric pressure for a combustion engine comprising at least one cylinder supplied with air by an intake device comprising a butterfly valve and at least one air intake valve in said cylinder as well as a pressure sensor measuring a pressure prevailing between said butterfly valve and said at least one intake valve, said method comprising the following steps:
  • said method further comprises a step of measuring a second pressure supplied by the pressure sensor at a predetermined time interval after the measurement of the first pressure, said time interval corresponds to a multiple odd of a half-period of a pressure pulsation which can be observed by said pressure sensor during an admission of air into the engine, and an average pressure corresponding to the average of the first pressure and the second pressure is used to determine with the other possible parameters the atmospheric pressure.
  • This method is based on the original finding that the pressure pulsations visible by the pressure sensor have a constant period, said period depending solely on the structure of the engine. This period thus does not vary for a given engine and is the same for similar engines. Thus, the average of two measured values makes it possible to obtain the average pressure over the entire pulse. In this way, an estimate of the atmospheric pressure is obtained quickly and at little cost in terms of computer resources.
  • the measurement of the first pressure is carried out between 90° CRK and 0° CRK before a top dead center called a crossover top dead center for which said at least one intake valve as well as a corresponding exhaust valve are open;
  • the time interval between the measurement of the first pressure and the measurement of the second pressure corresponds to a half-period of the pressure pulsation which can be observed by the pressure sensor during an air intake in the engine;
  • said method further comprises a step of first-order filtering of the determined atmospheric pressure.
  • the present disclosure also relates to a computer program comprising program code instructions for the execution of all the steps of a method described above, when said program is executed on a computer, in particular an electronic control unit of an internal combustion engine.
  • the present disclosure also relates to a computer-readable recording medium on which a program according to the preceding paragraph is recorded.
  • the present disclosure also relates to an internal combustion engine comprising:
  • an intake device comprising a butterfly valve and at least one air intake valve in said cylinder as well as a pressure sensor measuring a pressure prevailing between said butterfly valve and said au least one inlet valve
  • an electronic control unit characterized in that the electronic control unit is configured for:
  • Such an engine may include several pressure sensors arranged between a butterfly valve and an intake valve.
  • the pressure measurements for determining the atmospheric pressure are advantageously carried out with a single one of said pressure sensors.
  • FIG. 1 schematically shows an internal combustion engine.
  • FIG. 2 illustrates a method of determining atmospheric pressure according to the present disclosure on a pressure versus time reading curve of a pressure sensor of the engine of Figure 1.
  • FIG. 3 shows a flowchart for a preferred embodiment of a method for determining atmospheric pressure in an internal combustion engine.
  • FIG. 1 This figure very schematically illustrates an internal combustion engine 10.
  • an engine comprises at least one cylinder 12 in which a mixture air/fuel burns to provide motive power transmitted to a crankshaft.
  • An air supply device 14 is provided to supply the cylinder 12 with air.
  • This device passes air from outside the engine through a butterfly valve 16 which makes it possible to regulate the flow of air supplying the cylinder 12.
  • the air inlet into the cylinder 12 is controlled by at least an 18 valve (it is common to have two intake valves per cylinder).
  • a pressure sensor 20 is present in the air supply system 14 between the butterfly valve 16 and the valve(s) 18. Subsequently, for simplicity, a single valve 18 will be mentioned for admission even for scenarios with several intake valves per cylinder.
  • the pressure sensor 20 is first of all used to know the pressure of the air (or of an air/fuel mixture) just upstream of the cylinder 12 and thus to be able to determine the quantity of air which enters cylinder 12 for each combustion.
  • Such a pressure measurement by the pressure sensor 20 is most often carried out before the engine passes through a crossover top dead center, that is to say a passage to a top dead center when the valve d intake and exhaust valve are open, for example between 90° CRK (i.e. 90° of rotation, measured on the crankshaft of the engine under consideration) and 0° CRK, preferably about 60° CRK before crossing top dead center.
  • a crossover top dead center that is to say a passage to a top dead center when the valve d intake and exhaust valve are open, for example between 90° CRK (i.e. 90° of rotation, measured on the crankshaft of the engine under consideration) and 0° CRK, preferably about 60° CRK before crossing top dead center.
  • FIG. 2 illustrates pressure variations that can be measured by a pressure sensor 20 in an intake manifold as a function of time t in seconds (s).
  • V voltage variations in volts
  • the method proposed by the present disclosure is based on the original observation that the frequency of the pressure pulses measured by the pressure sensor 20 depends only on the structure of the engine, or more particularly on the air supply device 14. Let P (for example in milliseconds (ms or 10(exp-3) s) be the period of these pulsations. By taking a first pressure measurement then a second pressure measurement at an interval of P / 2, the average value of the two measurements taken corresponds to the mean value of the pressure on the pulse.This value is therefore independent of the position of the pressure measurements on the pulse.
  • FIG 2 the pressure variations measured by the pressure sensor 20 are illustrated.
  • a MAP pressure measurement is made when a piston in cylinder 12 is at its bottom dead center at the end of the intake phase in cylinder 12. It is at this time that the pressure measured by pressure sensor 20 at the course of the considered combustion cycle is the lowest.
  • This pressure value is representative of the mass of air introduced into the cylinder 12. It is important for the management of combustion but is not concerned by the present disclosure.
  • a first pressure MAP_UP is measured at a predetermined position of the engine, shortly before the start of an air intake phase in the cylinder 12, for example 30° CRK before the passage of the cylinder 12 piston at crossover top dead center.
  • a pressure measurement providing a second pressure MAP_UP_T is carried out X ms after the measurement having provided the pressure value MAP_UP.
  • X P/2.
  • This method proposed here is for example implemented by a central unit 22 of the engine.
  • This central unit 22 notably contains a microprocessor and a memory. It is connected to various engine components. It receives data from sensors, performs calculations based on the data received and provides control instructions to controllable components.
  • the central unit 22 permanently knows the angular position of the engine (expressed in ° CRK corresponding to the angular position of the engine crankshaft over 720° in the case of a so-called four-stroke engine).
  • a pressure measurement is taken and delivers a first pressure value MAPJJP.
  • the central unit also incorporates a clock and commands the pressure sensor 20 to make another pressure measurement X ms after the measurement that provided the first value MAP_UP. A second pressure value MAP_UP_T is then obtained.
  • the value X corresponds to the half-period of the pulsations of the pressure prevailing between the butterfly valve 16 and the valve 18. This value (X) is fixed. It depends on the structure of the engine and is stored in the central unit 22.
  • the next step provides a value MAP_AV which corresponds to the arithmetic mean of the first pressure value MAP_UP and of the second pressure value MAP_UP_T, i.e.:
  • MAP_AV (MAP_UP + MAP_UP_T) / 2
  • this average pressure value (MAP_AV) was obtained. This value will only be retained if it can be representative of the atmospheric pressure, that is to say if the part of the air supply device downstream of the butterfly valve 16 has been able to balance, or tend to s balance, with the part upstream of this butterfly valve 16. Thus for high engine speeds N, the value MAP_AV will be retained if the opening value TPS was sufficiently large. At low engine speed N, valve opening TPS values butterfly 16 weaker may be accepted.
  • the conditions for taking into account the average value MAP_AV thus depend both on N (engine speed) and on TPS (value, or angle, of opening of the butterfly valve, in percentage or in degrees).
  • the value MAP_AV is retained, then it is possible to determine a new estimate of the atmospheric pressure AMP_NEW as a function of this average value. This determination is made according to the speed N and also the opening value of the butterfly valve. Indeed, as can be seen from the above, the lower the speed N, the closer the pressure MAP_AV approaches atmospheric pressure since the downstream pressure has more time to equilibrate with the pressure upstream of the butterfly valve 16. Similarly, the higher the value of TPS, the lower the pressure drop through the butterfly valve 16 and therefore the closer the value of the downstream pressure is to the upstream pressure of this valve.
  • FC which is a function of the two variables N and TPS.
  • AMP_NEW FC(N,TPS)*MAP_AV
  • the atmospheric pressure varying slowly it is proposed to provide a filtering step (Filt) to filter the estimated values AMP_NEW and obtain a final value of the atmospheric pressure.
  • the method proposed by the present disclosure is a reactive and precise method. It allows you to quickly obtain an atmospheric pressure value very close to the real value. This process also works when the engine load is low. It is also not dependent on the engine speed: the first measurement is made at a predetermined engine position and the second measurement is made at a fixed time interval with respect to the first measurement.

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Abstract

Procédé de détermination de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion comportant un cylindre, une vanne papillon et une soupape d'admission d'air dans ledit cylindre ainsi qu'un capteur de pression entre ladite vanne papillon et ladite soupape d'admission, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - mesure d'une première pression (MAP_UP) à une position angulaire donnée du moteur, - mesure d'une deuxième pression (MAP_UP_T) à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression, - détermination avec d'autres paramètres (N, TPS) d'une valeur estimée de la pression atmosphérique, ledit intervalle de temps correspondant à une demi-période d'une pulsation de pression observée lors d'une admission d'air dans le moteur, et une pression moyenne (MAP_AV) correspondant à la moyenne de la première pression (MAP_UP) et de la deuxième pression (MAP_UP_T) étant utilisée pour déterminer avec les autres paramètres éventuels la pression atmosphérique.

Description

Descri ption
Titre : Procédé d’estimation de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion interne
[0001] La présente divulgation concerne un procédé d’estimation de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion interne.
Domaine technique
[0002] La présente divulgation relève du domaine de la gestion des moteurs à combustion interne, notamment dans le domaine automobile au sens large, c’est-à-dire tout type de véhicule se déplaçant sur route tel une automobile, une motocyclette, un camion, etc. propulsé par un moteur à combustion interne.
Technique antérieure
[0003] Il est connu de déterminer la pression atmosphérique à partir de données d’un capteur de pression disposé dans un collecteur d’air d’admission, c’est-à-dire entre un boitier papillon contenant une vanne papillon et une soupape d’admission. Un tel capteur de pression est utilisé pour déterminer le flux d’air d’alimentation. À partir d’une mesure de pression de ce capteur, généralement au point mort bas, il est alors possible de déterminer un flux d’air entrant dans le moteur, ou le remplissage en air du moteur, en fonction du résultat de la mesure et aussi du régime moteur et de la position de la vanne papillon.
[0004] Avec ce même capteur de pression, il est possible d’estimer, toujours en fonction du régime moteur et de la position d’ouverture de la vanne papillon, la pression atmosphérique en mesurant la pression un peu avant le point mort haut croisement, c’est-à-dire le point mort haut pour lequel toutes les soupapes concernées (admission et échappement) sont ouvertes, par exemple 30° CRK avant ce point mort haut.
[0005] En fin de phase d’échappement, avant le début de l’admission et pendant celle-ci, des pulsations de pression peuvent être observées. L’amplitude de ces pulsations varie avec la charge du moteur. Du fait de ces pulsations, lorsque la pression est mesurée pour déterminer la pression atmosphérique, cette mesure peut être réalisée selon les cas en tout point d’une pulsation, à la valeur maxi de cette pulsation, à une valeur mini ou bien toute valeur intermédiaire. Dans certaines configurations moteur et dans certaines conditions (charge moteur, régime) la variation de pression entre un maximum de pulsation et un minimum de pulsation peut être de l’ordre de 100 mbar (soit environ 100 hPa).
[0006] Le document EP2037108A2 concerne un procédé d'acquisition et le traitement d'un signal de pression d'admission dans un moteur à combustion interne sans tubulure d'admission, le moteur à combustion interne ayant au moins un cylindre qui reçoit l'air frais à travers un conduit d'admission, qui est contrôlée par un papillon et qui comprend un capteur de pression relié à une unité de contrôle électronique. Pour déterminer la pression atmosphérique lorsque le moteur à combustion interne fonctionne et le papillon des gaz n'est pas complètement ouvert, les étapes suivantes sont réalisées : détermination d'un angle de début et d'un angle de fin d'une fenêtre de mesure qui dépend de la vitesse du moteur, mesure, par l'intermédiaire du capteur de pression, de la pression d'induction instantanée à une pluralité d'angles de vilebrequin différents distribués dans la fenêtre de mesure ; détermination d'un facteur de compensation dépendant de la vitesse du moteur et de la position du papillon des gaz, et détermination de la pression atmosphérique par application du facteur de compensation à la moyenne des pressions d'induction instantanée mesurées dans la mesure fenêtre.
Résumé
[0007] La présente divulgation vient améliorer la situation. Elle a notamment pour but de fournir un procédé permettant de déterminer rapidement une pression atmosphérique.
[0008] Avantageusement, le procédé de détermination demandera peu de ressources informatiques au niveau l’électronique associée au moteur.
[0009] Avantageusement, le procédé sera utilisable tant à faible charge qu’à charge forte.
[0010] Il est proposé un procédé de détermination de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion comportant au moins un cylindre alimenté en air par un dispositif d’admission comportant une vanne papillon et au moins une soupape d’admission d’air dans ledit cylindre ainsi qu’un capteur de pression mesurant une pression régnant entre ladite vanne papillon et ladite au moins une soupape d’admission, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
- mesure d’une première pression fournie par ledit capteur de pression à une position angulaire donnée du moteur,
- détermination à partir de la pression mesurée et éventuellement d’autres paramètres tels un régime moteur et/ou une position de ladite vanne papillon d’une valeur estimée de la pression atmosphérique.
[0011] Selon la présente divulgation, ledit procédé comporte en outre une étape de mesure d’une deuxième pression fournie par le capteur de pression à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression, ledit intervalle de temps correspond à un multiple impair d’une demi-période d’une pulsation de pression pouvant être observée par ledit capteur de pression lors d’une admission d’air dans le moteur, et une pression moyenne correspondant à la moyenne de la première pression et de la deuxième pression est utilisée pour déterminer avec les autres paramètres éventuels la pression atmosphérique.
[0012] Ce procédé repose sur la constatation originale selon laquelle les pulsations de pression visibles par le capteur de pression présentent une période constante, ladite période dépendant uniquement de la structure du moteur. Cette période ainsi ne varie pas pour un moteur donné et est la même pour des moteurs semblables. Ainsi, la moyenne de deux valeurs mesurées permet d’obtenir la pression moyenne sur toute la pulsation. On obtient ainsi rapidement et à peu de frais en termes de ressources informatiques une estimation de la pression atmosphérique.
[0013] Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre, indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
[0014] - la mesure de la première pression est réalisée entre 90° CRK et 0° CRK avant un point mort haut dit point mort haut de croisement pour lequel ladite au moins une soupape d’admission ainsi qu’une soupape d’échappement correspondante sont ouvertes ;
[0015] - l’intervalle de temps entre la mesure de la première pression et la mesure de la deuxième pression correspond à une demi-période de la pulsation de pression pouvant être observée par le capteur de pression lors d’une admission d’air dans le moteur ;
[0016] - ledit procédé comporte en outre une étape de filtrage de premier ordre de la pression atmosphérique déterminée.
[0017] Selon un autre aspect, la présente divulgation concerne aussi un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution de toutes les étapes d’un procédé décrit ci-dessus, lorsque ledit programme est exécuté sur ordinateur, notamment une unité de contrôle électronique d’un moteur à combustion interne.
[0018] Selon un autre aspect, la présente divulgation concerne aussi support d’enregistrement lisible par ordinateur sur lequel est enregistré un programme selon le paragraphe qui précède.
[0019] Selon un autre aspect, la présente divulgation concerne aussi moteur à combustion interne comportant :
- au moins un cylindre alimenté en air par un dispositif d’admission comportant une vanne papillon et au moins une soupape d’admission d’air dans ledit cylindre ainsi qu’un capteur de pression mesurant une pression régnant entre ladite vanne papillon et ladite au moins une soupape d’admission, et
- une unité de commande électronique, caractérisé en ce que l’unité de commande électronique est configurée pour :
- mesurer une première pression fournie par ledit capteur de pression à une position angulaire donnée du moteur,
- mesurer une deuxième pression fournie par le capteur de pression à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression,
- calculer une pression moyenne correspondant à la moyenne de la première pression et de la deuxième pression
- déterminer à partir de la pression moyenne et éventuellement d’autres paramètres tels un régime moteur et/ou une position de ladite vanne papillon d’une valeur estimée de la pression atmosphérique, et en ce que ledit intervalle de temps correspondant à un multiple impair d’une demi-période d’une pulsation de pression pouvant être observée par ledit capteur de pression lors d’une admission d’air dans le moteur.
[0020] Un tel moteur peut comporter plusieurs capteurs de pression disposés entre une vanne papillon et une soupape d’admission. Dans cette configuration, les mesures de pression pour la détermination de la pression atmosphérique sont réalisées avantageusement avec un seul desdits capteurs de pression.
Brève description des dessins
[0021] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse du dessin annexé, sur lequel :
Fig. 1
[0022] [Fig. 1] montre un schématiquement un moteur à combustion interne.
Fig. 2
[0023] [Fig. 2] illustre un procédé de détermination de la pression atmosphérique selon la présente divulgation sur une courbe de relevé de pression en fonction du temps d’un capteur de pression du moteur de la figure 1.
Fig. 3
[0024] [Fig. 3] montre un logigramme pour une forme de réalisation préférée d’un procédé de détermination de la pression atmosphérique dans un moteur à combustion interne.
Description des modes de réalisation
[0025] Il est maintenant fait référence à la figure 1. Cette figure illustre très schématiquement un moteur à combustion interne 10. De manière connue de l’homme du métier, un tel moteur comporte au moins un cylindre 12 dans lequel un mélange air/carburant brûle pour fournir une force motrice transmise à un vilebrequin. Un dispositif d’alimentation en air 14 est prévu pour alimenter le cylindre 12 en air. Ce dispositif fait passer de l’air en provenance de l’extérieur du moteur par une vanne papillon 16 qui permet de réguler le débit d’air alimentant le cylindre 12. L’entrée d’air dans le cylindre 12 est commandée par au moins une soupape 18 (il est courant d’avoir deux soupapes d’admission par cylindre). Un capteur de pression 20 est présent dans le système d’alimentation en air 14 entre la vanne papillon 16 et la (les) soupape(s) 18. Par la suite, par simplification, on évoquera une seule soupape 18 d’admission même pour les cas de figures avec plusieurs soupapes d’admission par cylindre.
[0026] Le capteur de pression 20 est tout d’abord utilisé pour connaître la pression de l’air (ou d’un mélange air/carburant) juste en amont du cylindre 12 et ainsi pouvoir déterminer la quantité d’air qui entre dans le cylindre 12 pour chaque combustion.
[0027] Comme le sait l’homme du métier, plusieurs configurations de moteurs sont connues. Il peut y avoir un ou plusieurs cylindres dans un moteur. Dans un moteur comportant plusieurs cylindres, il est possible d’avoir une vanne papillon 16 et un collecteur d’admission logeant le capteur de pression 20 commun à tous les cylindres, les soupapes 18 étant bien entendu propres à chaque cylindre 12. En variante, une vanne papillon 16 et un collecteur d’admission avec un capteur de pression 20 peuvent être communs à plusieurs cylindres ou bien on peut avoir autant de capteurs de pression 20 que de cylindres.
[0028] De manière connue, il est possible de déterminer à l’aide du capteur de pression 20 la pression atmosphérique régnant en amont de la vanne papillon 16. Habituellement, une mesure de pression est réalisée avant une phase d’admission d’air dans le cylindre. La vanne papillon 16 est alors ouverte et la soupape 18 d’admission encore fermée. La pression en aval de la vanne papillon 16 tend alors à s’équilibrer avec la pression atmosphérique en amont de la vanne papillon 16. Toutefois, en fonction de l’ouverture de la vanne papillon 16 (fermée, partiellement ouverte, entièrement ouverte) et en fonction du régime moteur, la pression en aval de la vanne papillon n’a pas le temps de s’équilibrer avec la pression amont mais des tableaux permettent de connaître à partir de la pression mesurée par le capteur de pression 20, du régime moteur N et de la position d’ouverture TPS de la vanne papillon 16, la pression atmosphérique en amont de ladite vanne papillon 16.
[0029] Une telle mesure de pression par le capteur de pression 20 est réalisée le plus souvent avant le passage du moteur par un point mort haut de croisement, c’est-à-dire un passage à un point mort haut lorsque la soupape d’admission et la soupape d’échappement sont ouvertes, par exemple entre 90° CRK (c’est-à-dire 90° de rotation, mesurés sur le vilebrequin du moteur considéré) et 0° CRK, de préférence environ 60° CRK avant le point mort haut de croisement.
[0030] Cependant, la pression dans le collecteur d’admission, c’est-à-dire entre la vanne papillon 16 et la soupape 18 d’admission ne varie pas linéairement. La figure 2 illustre des variations de pression qui peuvent être mesurées par un capteur de pression 20 dans un collecteur d’admission en fonction du temps t en secondes (s). Sur la figure 2, on a représenté les variations de tension en Volt (V) données par le capteur de pression, linéaire avec grossièrement 0 V équivalent à 0 mbar et 4 V équivalent à 1000 mbar. La mesure de pression faite ne donnera pas le même résultat si elle est faite lorsque la pression passe par un pic de pression ou lorsqu’elle passe par un creux de pression. Parfois, la différence de pression entre un creux et un pic est relativement faible par rapport à la pression mesurée mais parfois cette différence peut être importante, de l’ordre de 100 mbar (soit 100 hPa), et amener alors à une valeur de pression fortement sous-estimée ou fortement surestimée. On retrouve sur la figure 2 les pulsations +/- 0,4 V équivalent à +/- 100 mbar.
[0031] Le procédé proposé par la présente divulgation repose sur la constatation originale que la fréquence des pulsations de pression mesurées par le capteur de pression 20 ne dépend que de la structure du moteur, ou plus particulièrement du dispositif d’alimentation en air 14. Soit alors P (par exemple en millisecondes (ms ou 10(exp-3) s) la période de ces pulsations. En effectuant une première mesure de pression puis une deuxième mesure de pression à un intervalle de P / 2, la valeur moyenne des deux mesures réalisées correspond à la valeur moyenne de la pression sur la pulsation. Cette valeur est alors indépendante de la position des mesures de la pression sur la pulsation.
[0032] Sur la figure 2, les variations de pression mesurées par le capteur de pression 20 sont illustrées. Une mesure de pression MAP est faite lorsqu’un piston dans le cylindre 12 est à son point mort bas en fin de phase d’admission dans le cylindre 12. C’est à ce moment que la pression mesurée par le capteur de pression 20 au cours du cycle de combustion considéré est la plus basse. Cette valeur de pression est représentative de la masse d’air introduite dans le cylindre 12. Elle est importante pour la gestion de la combustion mais n’est pas concernée par la présente divulgation.
[0033] Pour le procédé décrit ici, on mesure une première pression MAP_UP à une position prédéterminée du moteur, peu avant le début d’une phase d’admission d’air dans le cylindre 12, par exemple 30°CRK avant le passage du piston du cylindre 12 au point mort haut de croisement.
[0034] Une mesure de pression fournissant une deuxième pression MAP_UP_T est réalisée X ms après la mesure ayant fourni la valeur de pression MAP_UP. On a ici X = P / 2. On pourrait éventuellement avoir en variante X = 3 P/ 2, en fonction notamment de la position à laquelle est faite la mesure de la valeur MAP_UP, si celle-ci est faite suffisamment tôt.
[0035] Un procédé de détermination de pression atmosphérique à partir de ces deux valeurs de pression, MAP_UP et MAP_UP_T est décrit ci-après en référence à la figure 3.
[0036] Le procédé proposé ici est par exemple mis en œuvre par une unité centrale 22 du moteur. Cette unité centrale 22 contient notamment un microprocesseur et une mémoire. Elle est reliée à divers composants du moteur. Elle reçoit des données de capteurs, effectue des calculs en fonction des données reçues et fournit des instructions de commande à des composants pilotables.
[0037] L’unité centrale 22 connait en permanence la position angulaire du moteur (exprimée en ° CRK correspondant à la position angulaire du vilebrequin du moteur sur 720° dans le cas d’un moteur dit à quatre temps). Lorsqu’une position prédéterminée est atteinte, par exemple 30° CRK avant le point mort haut de croisement pour le piston du cylindre 12, une mesure de pression est faite et délivre une première valeur de pression MAPJJP.
[0038] L’unité centrale intègre également une horloge et commande au capteur de pression 20 de faire une autre mesure de pression X ms après la mesure ayant fourni la première valeur MAP_UP. On obtient alors une deuxième valeur de pression MAP_UP_T.
[0039] Comme déjà indiqué, la valeur X, donnée par exemple en millisecondes, correspond à la demi-période des pulsations de la pression régnant entre la valve papillon 16 et la soupape 18. Cette valeur (X) est fixe. Elle dépend de la structure du moteur et est mémorisée dans l’unité centrale 22.
[0040] L’étape suivante fournit une valeur MAP_AV qui correspond à la moyenne arithmétique de la première valeur de pression MAP_UP et de la deuxième valeur de pression MAP_UP_T, c’est-à-dire :
[0041] MAP_AV = (MAP_UP + MAP_UP_T) / 2
[0042] Il convient ensuite de regarder dans quelles conditions cette valeur moyenne de pression (MAP_AV) a été obtenue. Cette valeur ne sera retenue que si elle peut être représentative de la pression atmosphérique, c’est-à-dire si la partie du dispositif d’alimentation en air en aval de la vanne papillon 16 a pu s’équilibrer, ou tendre à s’équilibrer, avec la partie en amont de cette vanne papillon 16. Ainsi pour des régimes moteur N élevés, la valeur MAP_AV sera retenue si la valeur TPS d’ouverture était suffisamment grande. À faible régime moteur N, des valeurs TPS d’ouverture de la vanne papillon 16 plus faibles pourront être acceptées. Les conditions de prise en compte de la valeur moyenne MAP_AV dépendent ainsi à la fois de N (régime moteur) et de TPS (valeur, ou angle, d’ouverture de la vanne papillon, en pourcentage ou en degrés).
[0043] Si la valeur MAP_AV est retenue, alors il est possible de déterminer en fonction de cette valeur moyenne une nouvelle estimation de la pression atmosphérique AMP_NEW. Cette détermination est faite en fonction du régime N et aussi de la valeur d’ouverture de la vanne papillon. En effet, comme il ressort de ce qui précède, plus le régime N est faible, plus la pression MAP_AV se rapproche de la pression atmosphérique puisque la pression aval a plus de temps pour s’équilibrer avec la pression amont de la vanne papillon 16. De même, plus la valeur de TPS est élevée, moins la perte de charge à travers la vanne papillon 16 est élevée et donc plus la valeur de la pression aval se rapproche de la pression amont de cette vanne.
[0044] On peut donc définir en fonction des caractéristiques du moteur un facteur de correction FC qui est une fonction des deux variables N et TPS. La valeur estimée de la pression atmosphérique peut alors par exemple s’exprimer sous la forme :
[0045] AMP_NEW = FC (N, TPS) * MAP_AV
[0046] La pression atmosphérique variant lentement (elle varie notamment lorsque le véhicule équipé du moteur considéré change d’altitude), il est proposé de prévoir une étape de filtrage (Filt) pour filtrer les valeurs estimées AMP_NEW et obtenir une valeur finale de la pression atmosphérique.
[0047] Le procédé proposé par la présente divulgation est un procédé réactif et précis. Il permet d’obtenir rapidement une valeur de pression atmosphérique très proche de la valeur réelle. Ce procédé fonctionne également lorsque la charge du moteur est faible. Il n’est pas dépendant non plus du régime moteur : la première mesure est faite à positon moteur prédéterminée et la deuxième mesure est faite à un intervalle de temps fixe par rapport à la première mesure.
[0048] Ce procédé est également peu gourmand en ressources informatiques. Peu de calculs sont nécessaires et les calculs effectués sont simples. On remarque en outre que deux mesures de pression sont faites. Il n’est pas nécessaire ici de moyenner un grand nombre de valeurs mesurées. L’estimation est en outre rapidement faite car les deux mesures sont réalisées sur une demi-période d’une pulsation de pression. Il n’est pas nécessaire d’attendre une pulsation complète, ni d’analyser une pulsation complète, pour obtenir une estimation de la pression atmosphérique.
Application industrielle [0049] La présente divulgation ne se limite pas à l’exemple de réalisation décrit ci-dessus et aux variantes évoquées ci-avant, seulement à titre d’exemples, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de détermination de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion comportant au moins un cylindre (12) alimenté en air par un dispositif d’admission (14) comportant une vanne papillon (16) et au moins une soupape (18) d’admission d’air dans ledit cylindre (12) ainsi qu’un capteur de pression (20) mesurant une pression régnant entre ladite vanne papillon (16) et ladite au moins une soupape (18) d’admission, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
- mesure d’une première pression (MAP_UP) fournie par ledit capteur de pression (20) à une position angulaire donnée du moteur,
- détermination à partir de la pression mesurée et d’autres paramètres tels un régime moteur (N) et/ou une position (TPS) de ladite vanne papillon (16) d’une valeur estimée de la pression atmosphérique, caractérisé en ce que ledit procédé comporte en outre une étape de mesure d’une deuxième pression (MAP_UP_T) fournie par le capteur de pression (20) à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression, en ce que ledit intervalle de temps correspond à un multiple impair d’une demi-période d’une pulsation de pression pouvant être observée par ledit capteur de pression (20) lors d’une admission d’air dans le moteur, et en ce qu’une pression moyenne (MAP_AV) correspondant à la moyenne de la première pression (MAP_UP) et de la deuxième pression (MAP_UP_T) est utilisée pour déterminer avec les autres paramètres la pression atmosphérique.
[Revendication 2] Procédé de détermination de la pression atmosphérique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la mesure de la première pression (MAP_UP) est réalisée entre 90°CRK et 0°CRK avant un point mort haut dit point mort haut de croisement pour lequel ladite au moins une soupape (18) d’admission ainsi qu’une soupape d’échappement correspondante sont ouvertes.
[Revendication 3] Procédé de détermination de la pression atmosphérique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’intervalle de temps entre la mesure de la première pression (MAP_UP) et la mesure de la deuxième pression (MAP_UP_T) correspond à une demi-période de la pulsation de pression pouvant être observée par le capteur de pression (20) lors d’une admission d’air dans le moteur.
[Revendication 4] Procédé de détermination de la pression atmosphérique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de filtrage (Filt) de premier ordre de la pression atmosphérique (AMP_NEW) déterminée.
[Revendication 5] Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution de toutes les étapes d’un procédé selon l'une des revendications 1 à 4, lorsque ledit programme est exécuté sur ordinateur, notamment une unité de contrôle électronique d’un moteur à combustion interne.
[Revendication 6] Support d’enregistrement lisible par ordinateur sur lequel est enregistré un programme selon la revendication 5.
[Revendication 7] Moteur à combustion interne comportant :
- au moins un cylindre (12) alimenté en air par un dispositif d’admission (14) comportant une vanne papillon (16) et au moins une soupape (18) d’admission d’air dans ledit cylindre (12) ainsi qu’un capteur de pression (20) mesurant une pression régnant entre ladite vanne papillon (16) et ladite au moins une soupape (18) d’admission, et
- une unité de commande électronique (22), caractérisé en ce que l’unité de commande électronique (22) est configurée pour :
- mesurer une première pression (MAP_UP) fournie par ledit capteur de pression (20) à une position angulaire donnée du moteur,
- mesurer une deuxième pression (MAP_UP_T) fournie par le capteur de pression (20) à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression (MAP_UP),
- calculer une pression moyenne (MAP_AV) correspondant à la moyenne de la première pression (MAP_UP) et de la deuxième pression (MAP_UP_T),
- déterminer à partir de la pression moyenne (MAP_AV) et d’autres paramètres tels un régime moteur (N) et/ou une position (TPS) de ladite vanne papillon (16) d’une valeur estimée de la pression atmosphérique (AMP_NEW), et en ce que ledit intervalle de temps correspondant à un multiple impair d’une demi-période d’une pulsation de pression pouvant être observée par ledit capteur de pression (20) lors d’une admission d’air dans le moteur.
[Revendication 8] Moteur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comporte plusieurs capteurs de pression (20) disposés entre une vanne papillon (16) et une soupape (18) d’admission, et en ce que les mesures de pression pour la détermination de la pression atmosphérique sont réalisées avec un seul desdits capteurs de pression (20).
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