RICHESSE D’UN MOTEUR FROID

[0001 ] La présente invention concerne un procédé d’apprentissage d’une correction de richesse d’un moteur froid et plus particulièrement la gestion de l’apprentissage d’une correction de richesse d’un moteur thermique froid.

[0002] La présente invention se destine plus particulièrement à un moteur thermique à allumage commandé, notamment à carburant essence ou contenant de l’essence. La présente invention peut aussi être appliquée à un moteur à allumage par compression. Le moteur thermique peut être intégré dans un véhicule automobile mais ceci n’est pas limitatif.

[0003] Dans l’exemple non limitatif d’un moteur thermique à allumage commandé, une ligne d’échappement du moteur thermique intègre un catalyseur d’oxydo-réduction trois voies, une sonde de richesse amont. Le moteur thermique peut être un moteur turbocompressé avec injection de carburant automatique ou être muni d’un mécanisme VVT ou de distribution à calage variable des soupapes avec pour chaque cylindre deux soupapes d’admission et deux soupapes d’échappement.

[0004] Le contrôle commande associé à un tel moteur thermique est composé entre autres des boucles de régulation suivantes : une boucle d’admission d’air avec une vanne papillon ou des soupapes à calage variable, une boucle de carburant avec un ou des injecteurs de carburant et une pompe à carburant, avantageusement haute pression, une régulation de richesse étant basée sur une mesure d’une sonde amont de richesse présente dans la ligne d’échappement du moteur thermique.

[0005] Afin de pallier aux dispersions des composants et à leur vieillissement, le contrôle commande est pourvu de modèles actionneurs adaptés à chaud. Le contrôle commande est composé également d’une fonction d’apprentissage et de restitution d’une correction de richesse pour un moteur froid, la sonde amont n’étant pas opérationnelle et la régulation de richesse étant non active.

[0006] L’apprentissage se réalise en observant le comportement de la correction provenant de la régulation de richesse après un démarrage. Les valeurs apprises sont sauvegardées et classées selon des paramètres définis, comme, par exemple, une température de fluide de refroidissement du moteur thermique au démarrage. [0007] La situation de vie spécifique de l’arrêt moteur court est un cas où l’apprentissage d’une correction de richesse à froid peut manquer de robustesse. En effet, si la durée d’un arrêt moteur n’est pas suffisamment importante, l’ensemble des fluides n’aura pas le temps d’atteindre leur température de macération, pour laquelle les températures de fluide de refroidissement et d’huile de lubrification sont en adéquation avec la température extérieure, en considérant comme négligeable le réchauffement du fluide de refroidissement ou de l’huile de lubrification par isolation thermique calorifique procurée éventuellement par un véhicule automobile pouvant intégrer le moteur thermique.

[0008] Ainsi, lors du redémarrage du moteur, la fonction de correction à froid est susceptible d’apprendre une valeur non représentative par rapport à la condition du moteur. Cette valeur sauvegardée peut pénaliser les prestations de démarrage, de dépollution et de consommation du moteur lors de son utilisation.

[0009] Le document EP-A-2 090 768 décrit un dispositif de contrôle du rapport air- carburant d'un moteur à combustion interne. Le dispositif de commande comprend une section d'apprentissage, une section de correction et une section d'inhibition. Lorsqu'une condition d'exécution est remplie, la section d'apprentissage apprend, en tant que valeur d'apprentissage de la quantité d'écart, une quantité d'écart constante entre une quantité de correction et sa valeur de référence de différentes manières entre un cas dans lequel la région de quantité de levée utilisée uniquement lorsque la condition d'exécution n'est pas satisfaite et un autre cas dans lequel la quantité de levée se situe dans une seconde région de quantité de levée utilisée uniquement lorsque la condition d'exécution est satisfaite.

[0010] La section d'apprentissage calcule et stocke la relation entre le montant d'écart et la quantité de levée en fonction de la valeur apprise de la quantité d'écart. Une section de correction calcule la valeur de correction de la quantité d'écart à partir de la relation stockée et corrige la valeur de commande de la quantité d'injection de carburant en utilisant la valeur de correction de la quantité d'écart.

[001 1 ] Lorsqu'il n'y a aucun enregistrement de fin d'apprentissage de la quantité de déviation lorsque la quantité de levée se situe dans la première région de quantité de levée, une section d'inhibition empêche la quantité de levée d'être décalée de la première région de quantité de levée vers une autre région de quantité de portance.

[0012] Ce document n’est pas en relation avec un apprentissage se faisant avec un moteur froid dont on ne sait pas s’il est en arrêt depuis longtemps ou non. [0013] Par conséquent, le problème à la base de la présente invention, est, pour un procédé d’apprentissage d’une correction de richesse de carburant d’un moteur thermique froid, de pas relever une valeur d’une correction de richesse à froid qui serait faussée par la non atteinte d’une température de macération pour les fluides en circulation dans le moteur, ces fluides présentant une température trop élevée par rapport à une température extérieure régnant autour du moteur thermique.

[0014] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé d’apprentissage d’une correction de richesse de carburant d’un moteur thermique froid à une température inférieure à une température minimale prédéterminée de fonctionnement d’une sonde de richesse positionnée dans une ligne d’échappement du moteur, une correction à froid apprise étant calculée selon une fonction d’apprentissage opérante lors d’un démarrage du moteur thermique après qu’un élément de pilotage d’apprentissage ait délivré une autorisation d’apprentissage selon au moins une condition d’activation, caractérisé en ce que l’autorisation d’apprentissage n’est pas délivrée quand au moins une condition d’inhibition représentative d’une atteinte d’une macération dans le moteur thermique n’est pas respectée pour laquelle au moins un fluide de refroidissement, un fluide de lubrification du moteur et une température d’air admis dans le moteur présentent des températures stables en correspondance avec une température extérieure en vigueur dans une marge de moins de 20%.

[0015] Cette marge dépend des conditions extérieures.

[0016] L’invention consiste en une détection d’une macération non suffisante du véhicule permettant d’inhiber l’apprentissage de la correction à froid correspondante. La macération d’un véhicule correspond à un état où tous les fluides du moteur ont une température stable, correspondant aux conditions extérieures du véhicule à l’arrêt, moyennant une prise en considération de l’inertie thermique du moteur. La marge énoncée plus haut tient compte de cette différence entre température extérieure et températures des fluides dans le moteur.

[0017] La présente invention part du principe que deux démarrages exactement identiques avec de mêmes évolutions de température pour une même température extérieure et, avantageusement pour tous les fluides du moteur, et vont demander une même correction de richesse à froid. Une correction à froid apprise sera donc valable pour tous les cas de figure se rapprochant des conditions dans laquelle cette correction à froid a été apprise.

[0018] Le procédé de correction de richesse à froid déjà existant se compose d’un élément de pilotage ou manager regroupant l’ensemble des conditions permettant l’autorisation d’un apprentissage. L’invention prévoit une condition supplémentaire qui donne la possibilité d’inhiber l’apprentissage si la macération du véhicule n’est pas considérée comme suffisante, ce qui donnerait une valeur de correction de richesse à froid erronée.

[0019] La performance du procédé d’apprentissage d’une correction de richesse à froid est ainsi améliorée en robustesse en supprimant les fausses corrections apprises dans des cas de vie défavorables.

[0020] Avantageusement, ladite au moins une condition d’inhibition est une durée d’un arrêt moteur précédant le démarrage, la durée de l’arrêt étant comparée à un seuil prédéterminé, une condition d’inhibition étant émise quand la durée de l’arrêt est inférieure au seuil prédéterminé.

[0021 ] La prise de décision d’inhibition peut s’effectuer à partir de l’information de durée de l’arrêt moteur précédant le démarrage. Cette valeur est comparée à un seuil prédéfini. Si la durée est considérée compatible par rapport au seuil, alors l’apprentissage ne sera pas inhibé. En effet, une durée trop courte d’arrêt ne va pas permettre aux températures du fluide de lubrification qu’est l’huile de lubrification et du fluide de refroidissement de descendre suffisamment pour être voisines de la température extérieure, compte tenu de l’inertie thermique du moteur.

[0022] Dans le cas d’un démarrage, d’un roulage de quelques kilomètres puis d’un arrêt d’une durée faible comme par exemple moins de cinq minutes, les fluides du moteur thermique auront eu l’opportunité de chauffer pendant le roulage mais ne pourront pas redescendre à une température voisine de la température extérieure compte tenu de l’inertie thermique du véhicule maintenant ou faisant décroître faiblement leur température de roulage. Il s’ensuit qu’une correction à froid apprise dans ces conditions sera naturellement faussée, étant donné que les températures des fluides sont trop élevées par rapport à ce qu’elles devraient être.

[0023] Avantageusement, ladite au moins une condition d’inhibition est transmise à l’élément de pilotage qui inhibe ou non l’apprentissage. C’est donc un même élément qui effectue l’activation et l’inhibition, ce qui représente une économie de moyens.

[0024] Avantageusement, ladite au moins une condition d’activation est sélectionnée parmi les conditions suivantes prises unitairement ou en combinaison : un démarrage à froid du moteur thermique, un roulage inférieur à un seuil de roulage prédéterminé et une stabilité de fonctionnement du moteur.

[0025] Avantageusement, les corrections à froid apprises sont sauvegardées et classées selon au moins une température de fluide de refroidissement et/ou de lubrification en vigueur lors de l’apprentissage.

[0026] Ainsi, on peut recenser des conditions avec une même température extérieure et respectivement des mêmes températures de fluides à l’intérieur du moteur, ce qui permet d’appliquer une correction de richesse apprise à des cas de vie présentant les mêmes conditions de température, ce qui affine la correction.

[0027] Ceci permet de différencier pour une même température extérieure des cas de figure avec des fluides ayant descendu vers la température extérieure de d’autres cas pour lesquels les fluides sont encore légèrement chauds en étant proches de leur température de macération optimale mais ne l’ayant pas encore atteinte.

[0028] L’invention concerne aussi un procédé de contrôle d’une richesse de carburant injectée dans un moteur froid après démarrage, une sonde de richesse positionnée dans une ligne d’échappement du moteur thermique présentant une température en vigueur en dessous de sa température prédéterminée minimale de fonctionnement en étant inopérante, la richesse en vigueur pour le moteur froid étant contrôlée en fonction d’une correction de richesse à froid apprise pour une même température extérieure que celle en vigueur, caractérisé en ce que le procédé d’apprentissage est tel que précédemment décrit.

[0029] Comme précédemment mentionné, un moteur froid délivre des gaz d’échappement insuffisamment chauds pour réchauffer la sonde de richesse et cette sonde ne peut avoir un fonctionnement normal en n’ayant pas atteint sa température de fonctionnement minimal.

[0030] Une correction de richesse à froid comme le prévoit la présente invention permet de compenser cette déficience de la sonde de richesse. L’apport du procédé selon l’invention est de limiter les corrections à froid apprises qui sont fausses en les supprimant et donc de rendre robuste le procédé d’apprentissage ainsi que le procédé de contrôle d’une richesse de carburant injectée dans un moteur froid après démarrage.

[0031 ] Avantageusement, la correction de richesse à froid apprise est sélectionnée pour avoir eu lieu pour des températures de fluide de refroidissement et/ou de lubrification égales à celles en vigueur. [0032] Avantageusement, quand la sonde de richesse atteint au moins sa température prédéterminée minimale de fonctionnement ou la dépasse, la correction de richesse à froid apprise est suspendue.

[0033] L’invention concerne aussi une unité de contrôle moteur mettant en oeuvre un tel procédé d’apprentissage, l’unité de contrôle moteur comprenant un élément de pilotage d’un apprentissage d’une correction de richesse à froid apprise, un module de regroupement d’au moins une condition d’activation de l’apprentissage transmettant ladite au moins une condition d’activation à l’élément de pilotage comprenant des moyens d’activation de l’apprentissage et des moyens de calcul de la correction de richesse à froid, l’unité de contrôle moteur comprenant des moyens de mémorisation des corrections de richesse à froid apprises et des moyens d’application d’une correction de richesse à froid apprise sur la richesse en vigueur suite au démarrage du moteur, caractérisée en ce que l’unité comporte un module de regroupement d’au moins une condition d’inhibition de l’apprentissage transmettant ladite au moins une condition d’inhibition à l’élément de pilotage comprenant des moyens d’inhibition de l’apprentissage.

[0034] La solution proposée par la présente invention est simple de mise en oeuvre et n’implique qu’une modification logicielle, ce qui présente un moindre coût. La présente invention a pour but d’aider à fiabiliser les prestations de démarrage, de consommation et de dépollution pour tout type de conduite du véhicule automobile tout en maîtrisant le coût du système de dépollution.

[0035] Les réglementations en matière d’émissions pour les véhicules automobiles sont de plus en plus sévères. Ce type de solutions a vocation à perdurer et à être améliorées.

[0036] L’invention concerne enfin un ensemble d’un moteur thermique avec un système d’injection de carburant, une ligne d’admission d’air, une ligne d’échappement et d’une unité de contrôle moteur commandant le système d’injection de carburant, caractérisé en ce que l’unité de contrôle moteur est telle que précédemment revendiqué.

[0037] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard du dessin annexé donné à titre d’exemple non limitatif et sur lequel :

- la figure 1 montre un logigramme du procédé d’apprentissage d’une correction de richesse de carburant d’un moteur thermique froid à une température inférieure à une température minimale prédéterminée de fonctionnement d’une sonde de richesse positionnée dans une ligne d’échappement du moteur thermique selon la présente invention, le procédé comprenant une étape d’inhibition de l’apprentissage.

[0038] Il est à garder à l’esprit que la figure est donnée à titre d'exemple et n’est pas limitative de l’invention. Elle constitue une représentation schématique de principe destinée à faciliter la compréhension de l’invention et toutes les étapes mentionnées ne sont pas forcément essentielles pour la présente invention.

[0039] En se référant à la figure 1 , la présente invention concerne un procédé d’apprentissage d’une correction de richesse de carburant d’un moteur thermique froid à une température inférieure à une température minimale prédéterminée de fonctionnement d’une sonde de richesse positionnée dans une ligne d’échappement du moteur. Le moteur thermique peut être ou non le moteur d’un véhicule automobile.

[0040] Une correction à froid apprise Cor f ap est calculée C cor R f selon une fonction d’apprentissage opérante lors d’un démarrage du moteur thermique après qu’un élément de pilotage UD d’apprentissage ait délivré une autorisation d’apprentissage Aut App selon au moins une condition d’activation Cond Act représentative d’un moteur froid.

[0041 ] Selon l’invention, l’autorisation d’apprentissage Aut App n’est pas délivrée quand au moins une condition d’inhibition Cond Inh représentative d’une atteinte d’une macération dans le moteur thermique n’est pas atteinte.

[0042] Une telle macération se définit pour au moins un fluide de refroidissement, un fluide de lubrification du moteur et une température d’air admis dans le moteur présentant des températures stables en correspondance avec une température extérieure en vigueur dans une marge de quelques pourcents par exemple en étant inférieure à 20%. La référence INV au-dessus de la ou des conditions d’inhibition Cond Inh référence l’apport de la présente invention à l’état de la technique.

[0043] La marge est choisie suffisamment grande pour permettre aux températures de fluide d’être supérieures à la température d’air extérieure afin de prendre en compte l’inertie thermique du moteur qui fait descendre plus lentement les températures des fluides lors d’un arrêt du véhicule et qui protège les fluides des conditions extérieures par exemple du vent qui pourrait faire descendre plus rapidement les températures de fluide et les rapprocher de la température extérieure. [0044] La marge est choisie suffisamment petite pour inhiber tout apprentissage d’une correction apprise Cor f ap au démarrage avec des écarts trop grands entre la température d’air extérieure et les températures des fluides.

[0045] La condition d’inhibition Cond Inh peut être une durée d’un arrêt moteur d A mot précédant le démarrage, la durée de l’arrêt d A mot étant comparée à un seuil prédéterminé, une condition d’inhibition Cond Inh étant émise quand la durée de l’arrêt d A mot est inférieure au seuil prédéterminé. Cette condition peut être autre ou combinée avec une autre condition d’inhibition Cond Inh, par exemple une condition sur la température du fluide de refroidissement ou de l’huile de lubrification.

[0046] Plus la température extérieure est basse et plus vite le moteur va refroidir. Le seuil prédéterminé de durée d’arrêt peut être calibrable et être abaissé quand la température extérieure diminue.

[0047] Comme il est visible à la figure 1 , la ou les conditions d’inhibition peuvent être transmises à l’élément de pilotage UD qui inhibe ou non l’apprentissage, de même que la ou les conditions d’activation.

[0048] La ou les conditions d’activation peuvent être sélectionnées parmi les conditions suivantes prises unitairement ou en combinaison : un démarrage à froid du moteur thermique avec une sonde de richesse non prête, un roulage inférieur à un seuil de roulage prédéterminé et une stabilité de fonctionnement du moteur principalement. D’autres conditions peuvent aussi être considérées.

[0049] Les corrections à froid apprises Cor f ap peuvent être sauvegardées et classées selon au moins une température de fluide de refroidissement et/ou de lubrification en vigueur lors de l’apprentissage. Ainsi, les corrections de richesse à froid apprises Cor f ap correspondent au mieux à des cas de figure respectifs.

[0050] L’invention concerne aussi un procédé de contrôle d’une richesse de carburant injectée dans un moteur froid après démarrage, une sonde de richesse positionnée dans une ligne d’échappement du moteur thermique présentant une température en vigueur en dessous de sa température prédéterminée minimale de fonctionnement en étant inopérante.

[0051 ] La richesse en vigueur pour le moteur froid est contrôlée en fonction d’une correction de richesse à froid apprise Cor f ap pour une même température extérieure que celle en vigueur en mettant en œuvre un procédé d’apprentissage tel que précédemment décrit. [0052] Parmi toute une classification de corrections de richesse à froid apprises Cor f ap regroupées, une sélection d’une correction de richesse à froid apprise Cor f ap se fait pour avoir une correction classée comme pour avoir eu lieu pour des températures de fluide de refroidissement et/ou de lubrification égales à celles en vigueur.

[0053] Quand la sonde de richesse atteint au moins sa température prédéterminée minimale de fonctionnement ou la dépasse, la correction de richesse à froid apprise Cor f ap est suspendue. C’est alors la sonde de richesse qui effectue le contrôle de la richesse.

[0054] L’invention concerne aussi une unité de contrôle moteur mettant en oeuvre un tel procédé d’apprentissage. L’unité de contrôle moteur comprend un élément de pilotage UD d’un apprentissage d’une correction de richesse à froid apprise Cor f ap.

[0055] Un module de regroupement d’au moins une condition d’activation Cond Act de l’apprentissage transmet la ou les conditions d’activation à l’élément de pilotage UD comprenant des moyens d’activation de l’apprentissage.

[0056] L’unité de contrôle moteur comprend des moyens de calcul C cor R f de la correction de richesse à froid Cor f ap, des moyens de mémorisation des corrections de richesse à froid apprises Cor f ap et des moyens d’application d’une correction de richesse à froid apprise Cor f ap sur la richesse en vigueur suite au démarrage du moteur.

[0057] Selon l’invention, l’unité comporte un module de regroupement d’une ou de conditions d’inhibition de l’apprentissage transmettant ladite au moins une condition d’inhibition Cond Inh à l’élément de pilotage UD comprenant des moyens d’inhibition de l’apprentissage.

[0058] L’invention concerne enfin un ensemble, d’une part, d’un moteur thermique avec un système d’injection de carburant, une ligne d’admission d’air, une ligne d’échappement et, d’autre part, une unité de contrôle moteur commandant le système d’injection de carburant, l’unité de contrôle moteur étant telle que précédemment revendiquée.

[0059] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.