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Auteur(s)
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Henri MAZET : Ingénieur motoriste de l’École nationale supérieure du pétrole et des moteurs Magneti Marelli
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le contrôle moteur au sens large du terme peut être réalisé par des moyens mécaniques ou hydrauliques, c’est par exemple ce qui a été fait, dans les années 1950, lorsque l’on a généralisé l’emploi d’un dispositif agissant, au moyen d’un élément dilatable, sur le débit du liquide de refroidissement pour réguler la température du moteur de façon à la rendre indépendante des conditions de fonctionnement. La régulation de température a amélioré le comportement du moteur en maîtrisant mieux les échanges thermiques, en améliorant la combustion et en réduisant la durée de l’enrichissement du mélange qui est nécessaire à froid, elle a permis également une augmentation de sa durée de vie par une meilleure stabilisation des jeux mécaniques.
Mais, par contrôle moteur, on s’intéressera plus particulièrement dans cet article au contrôle dit numérique tel qu’il est réalisé au moyen d’actionneurs dédiés, pilotés électriquement par une unité électronique, en fonction d’informations issues de capteurs sensibles aux paramètres de fonctionnement du moteur. En effet, la grande nouveauté des dernières décennies a été l’apparition de processeurs numériques compatibles avec l’environnement automobile en terme de robustesse et de coût, et suffisamment rapides pour réaliser un contrôle que l’on qualifie de « temps réel ». Ces processeurs sont capables de calculer et de rafraîchir la commande des divers actionneurs en un temps suffisamment court vis-à-vis de la vitesse d’évolution des conditions de marche et des besoins du moteur.
Par exemple, la valeur de l’avance à l’allumage était autrefois déterminée mécaniquement et sa variation en fonction de la vitesse et de la charge du moteur était obtenue au moyen de corrections centrifuge et pneumatique. Elle est désormais le résultat d’un algorithme qui s’appuie sur une recherche cartographique et un certain nombre de corrections. La performance des processeurs actuels permet d’exécuter l’algorithme en question avant chaque commande d’allumage.
On se positionnera dans cet article uniquement au niveau de l’aspect fonctionnel du contrôle moteur et plus particulièrement du moteur à allumage commandé.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
-
BM 2 970 – Moteur à allumage commandé. Composants et stratégie de contrôle (le présent article) ;
-
BM 2 971 – Moteur à allumage commandé. Fonctionnalités du contrôle.
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4. Stratégies de contrôle
4.1 Définition
On touche ici la grande particularité des systèmes de contrôle numériques, elle tient à ce que leur « intelligence » réside dans des stratégies qui s’appuient sur des algorithmes, lesquels sont codés sous la forme d’un programme et inaccessibles concrètement. Il est bien évident qu’une grande partie de ces stratégies est jalousement gardée par le concepteur et que l’on peut dans un exposé comme celui-ci ne décrire que celles qui sont communément utilisées et qui sont considérées comme étant du domaine public. Lorsque les lois de contrôle ne pourront pas être décrites, on s’attachera à en expliquer les objectifs en analysant la problématique que doit résoudre le contrôle moteur.
Une stratégie est constituée d’une succession de tests logiques et d’opérations mathématiques. Ces tests et opérations s’appuient sur des paramètres.
il permet de mieux définir la terminologie utilisée.
Sl, θ < θ1, alors :
Cela signifie que si la température θ est inférieure à un seuil θ1 le dosage doit être multiplié par un facteur Eθ.
Le fait de créer un enrichissement lié à un test sur la température constitue la stratégie, et les valeurs du seuil θ1 et du coefficient d’enrichissement Eθ en sont les paramètres souvent appelés calibration de la stratégie.
Une stratégie peut être commune à un grand nombre de moteurs, mais la calibration doit être adaptée de façon spécifique à chaque famille de moteur-véhicule en fonction des exigences qui leurs sont propres.
On conçoit que la performance du contrôle moteur est non seulement liée à la pertinence des algorithmes sur lesquels s’appuie la stratégie, mais aussi sur la qualité de la calibration qui a été faite, autrement dit de l’adaptation de la stratégie au couple moteur-véhicule considéré.
Les paragraphes suivants proposent une classification des différents types de stratégies les plus fréquemment utilisés. Dans la pratique,...
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