(19)
(11)EP 2 817 505 B1

(12)FASCICULE DE BREVET EUROPEEN

(45)Mention de la délivrance du brevet:
02.05.2018  Bulletin  2018/18

(21)Numéro de dépôt: 13706603.1

(22)Date de dépôt:  31.01.2013
(51)Int. Cl.: 
F02P 19/02(2006.01)
F02D 41/26(2006.01)
(86)Numéro de dépôt:
PCT/FR2013/050200
(87)Numéro de publication internationale:
WO 2013/124562 (29.08.2013 Gazette  2013/35)

(54)

ARCHITECTURE MODULAIRE DE CONTROLE-COMMANDE DE BOUGIES DE PRE/POST CHAUFFAGE

MODULARE ARCHITEKTUR ZUR ÜBERWACHUNG UND KONTROLLE VON PRÄ/POST-ZÜNDKERZEN

MODULAR ARCHITECTURE FOR MONITORING AND CONTROLLING PRE/POST-HEATING PLUGS


(84)Etats contractants désignés:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30)Priorité: 23.02.2012 FR 1251631

(43)Date de publication de la demande:
31.12.2014  Bulletin  2015/01

(73)Titulaire: PSA Automobiles SA
78300 Poissy (FR)

(72)Inventeurs:
  • BARRE, Benoit
    F-78180 Montigny Le Bretonneux (FR)
  • TISSEAU, Julien
    F-77000 Melun (FR)
  • GEORGIADIS, Evangelos
    F-75013 Paris (FR)


(56)Documents cités: : 
DE-A1-102008 040 971
US-A1- 2010 312 416
GB-A- 2 472 811
US-A1- 2011 000 901
  
      
    Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen).


    Description


    [0001] La présente invention se rapporte au domaine général des dispositifs et procédés de commande des bougies de chauffage qui permettent de chauffer un mélange air-carburant au sein de la chambre de combustion d'un moteur à explosion, de type diesel, afin d'atteindre ou d'améliorer les conditions thermodynamiques requises pour l'auto-inflammation dudit mélange.

    [0002] On connaît déjà, par exemple par le document GB-2 472 811, des dispositifs de commande de bougies de chauffage capable de définir, par exemple au moyen d'un circuit de commande de type PID, en fonction de la différence constatée entre d'une part la température de fonctionnement souhaitée pour la bougie et d'autre part une estimation ou une mesure de la température effectivement atteinte par ladite bougie, une consigne d'alimentation, tel qu'un rapport cyclique de hachage (« Pulse Width Modulation »), qui est ensuite appliquée à un boîtier d'alimentation auquel la bougie est raccordée.

    [0003] Un autre exemple est décrit dans le document US2010/0312416 A1.

    [0004] Bien que de tels dispositifs donnent généralement satisfaction, ils peuvent toutefois présenter certains inconvénients.

    [0005] En effet, la loi de commande qui régit la détermination de la consigne d'alimentation en fonction des conditions de fonctionnement du moteur doit bien entendue être tout d'abord programmée (par un circuit électronique et/ou un logiciel idoine), puis étalonnée sur un banc d'essai, afin de garantir que les performances du moteur seront conformes aux attentes de l'utilisateur, quelles que soient les conditions d'utilisation du véhicule, mais également respectueuses des normes environnementales en vigueur.

    [0006] Or, les inventeurs ont constaté que les dispositifs de commande connus présentent de ce fait une forte dépendance vis-à-vis du système auquel ils s'intègrent, et notamment vis-à-vis des composants utilisés, dans la mesure où toute évolution dudit système, telle que, en particulier, un simple changement de technologie ou de fournisseur de bougie, l'affectation d'une bougie connue à un nouveau type de moteur, ou bien encore le passage d'une loi de commande en boucle ouverte à une loi de commande en boucle fermée, nécessite un re-calibrage complet, voire une reprogrammation complète de la loi de commande.

    [0007] Bien entendu, de telles opérations augmentent sensiblement les délais et les coûts de mise au point.

    [0008] Les objets assignés à la présente invention visent par conséquent à remédier aux inconvénients susmentionnés et à proposer un nouveau dispositif de pilotage de bougie de chauffage qui soit particulièrement polyvalent et évolutif tout en restant économe en ressources de fabrication et de mise au point.

    [0009] Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de pilotage de bougie qui soit à la fois simple et fiable.

    [0010] Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de pilotage de bougie qui permette une gestion particulièrement fine du fonctionnement du moteur.

    [0011] Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de pilotage de bougie qui assure un fonctionnement sûr et optimal de la bougie et du moteur.

    [0012] Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de pilotage de bougie qui améliore la longévité des composants et réduise le coût d'entretien du véhicule.

    [0013] Les objets assignés à l'invention sont atteints en tout ou partie à l'aide d'un dispositif de pilotage de bougie de chauffage d'un mélange air-carburant, ledit dispositif étant conçu pour générer une consigne d'alimentation à destination d'un boîtier d'alimentation électrique raccordé à la bougie à piloter, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il présente une architecture ramifiée qui comprend :

    au moins une première branche formant un module de base conçu pour mettre en oeuvre une loi de base afin de définir une consigne d'alimentation de base,

    au moins une seconde branche formant un module d'adaptation distinct du module de base, programmable et étalonnable distinctement dudit module de base, et conçu pour mettre en oeuvre une loi d'adaptation, distincte de la loi de base, afin de définir une consigne d'adaptation sous forme d'un triplet d'adaptation constitué des gain, offset et saturation, et

    au moins un noeud de raccordement raccordant la première et la seconde branche en aval du module de base et en amont de la sortie du dispositif destinée à être raccordée au boîtier d'alimentation, ledit noeud formant un module de synthèse conçu pour appliquer à la consigne de base les valeurs de gain, d'offset et de saturation du triplet d'adaptation afin de fournir une nouvelle consigne d'alimentation adaptée, destinée à être appliquée au boîtier d'alimentation.



    [0014] Avantageusement, l'architecture modulaire du dispositif conforme à l'invention permet de scinder ce dernier en d'une part un premier sous-ensemble « de base », correspondant à la première branche, qui contient suffisamment d'éléments pour réguler, potentiellement de manière autonome, le fonctionnement de la bougie selon une loi « moyenne », et dont la nature et le calibrage sont destinés à rester sensiblement invariants quel que soit le système auquel le dispositif est intégré, et d'autre part un second sous-ensemble évolutif, correspondant aux modules d'adaptation et de synthèse, qui permet d'affiner la consigne d'alimentation en lui apportant un correctif complet et simple, « prêt à l'emploi », résultant de l'apport d'une ou plusieurs lois complémentaires spécifiques au système particulier dans lequel s'intègre le dispositif.

    [0015] Ainsi, on peut aisément adapter le dispositif à de nombreuses évolutions, du système lui-même ou bien des exigences relatives aux conditions de fonctionnement du moteur, par exemple en cas de changement de fournisseur (et donc de caractéristiques) de bougie, de changement de moteur, de changement de la loi globale de commande, ou bien de différenciation de la régulation de chacune des bougies au sein d'un même moteur, en intervenant tout au plus sur le programme de la loi d'adaptation et/ou sur l'étalonnage du module d'adaptation ou du module de synthèse, mais sans qu'il soit nécessaire d'affecter la nature ou les réglages du module de base, qui est conservé intact.

    [0016] De fait, il n'est alors plus nécessaire, dans ces situations, de re-coder intégralement le logiciel de commande ou de re-calibrer entièrement le dispositif.

    [0017] L'architecture proposée permet donc de disposer d'un module de base standardisé, constituant un véritable coeur ou « tronc commun » pré-programmé et pré-étalonné, non strictement dépendant du système auquel il est destiné, réutilisable à l'identique dans de nombreuses configurations de systèmes, et donc susceptible d'être produit en grande série à moindre coût, les modifications permettant le passage d'un système à l'autre, quelle que soit l'ampleur de l'évolution, se concentrant exclusivement sur la partie évolutive, restreinte, du dispositif.

    [0018] Ainsi, l'invention permet de réaliser une importante économie de moyens, puisqu'elle confère au dispositif un important potentiel d'évolution tout en limitant considérablement l'ampleur des interventions nécessaires à de telles évolutions.

    [0019] D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus en détail à la lecture de la description qui suit, ainsi qu'à l'aide des dessins annexés, fournis à titre purement illustratif et non limitatif, parmi lesquels :

    [0020] La figure 1 représente un schéma-bloc de dispositif de pilotage de bougie présentant une architecture linéaire (non ramifiée) connue de l'art antérieur.

    [0021] La figure 2 représente un schéma-bloc d'une variante de réalisation de système de pilotage de bougie de chauffage intégrant un dispositif de pilotage possédant une architecture ramifiée conforme à l'invention.

    [0022] La figure 3 illustre, selon une vue de détail, le schéma-bloc d'un module de synthèse conforme à l'invention.

    [0023] La présente invention se rapporte à un dispositif de pilotage 1 destiné à piloter au moins une, et de préférence plusieurs bougies de chauffage 2 d'un mélange air-carburant, lesdites bougies étant placées dans la chambre de combustion 3 d'un moteur de type diesel afin de créer ou d'améliorer les conditions thermodynamiques permettant l'auto-inflammation du carburant dans ladite chambre, en particulier lors du démarrage ou immédiatement après le démarrage.

    [0024] A cet effet, ledit dispositif 1 est conçu pour générer une consigne d'alimentation Calim à destination d'un boîtier d'alimentation électrique 4 qui est raccordé à la, ou aux bougie(s) 2 à piloter.

    [0025] En appliquant à la bougie 2 une tension correspondant à cette consigne d'alimentation, on dissipe de l'énergie (généralement avec une puissance de l'ordre de 500 W) dans une résistance (généralement de l'ordre de 0,2 Ω à 0,8 Ω) qui permet de chauffer un élément métallique ou céramique à très forte température (en général, entre 900°C et 1400°C).

    [0026] De préférence, tel que cela est représenté sur les figures, le boîtier d'alimentation 4 peut mettre en oeuvre, par une électronique adaptée, une technologie de type « Pulse Width Modulation », c'est-à-dire être conçu pour hacher à haute fréquence, selon un rapport cyclique PWM déterminé, une tension continue fournie par une alimentation 5 idoine, du genre batterie alimentant le réseau de bord du véhicule, et ce afin d'obtenir une tension efficace résultante qui correspond à la consigne Calim et qui est appliquée à la bougie. Un tel boîtier d'alimentation est généralement nommé « Boîtier de Pré/Post Chauffage » (ou « BPPCH »).

    [0027] Outre les bougies 2, le boîtier d'alimentation 4 et la batterie 5, le système comprend également le dispositif de pilotage 1, qui peut avantageusement, sans que cela ne constitue une limitation, être intégré au sein d'un calculateur de contrôle-commande moteur 6 ou « Engine Control Unit » (« ECU »), afin d'y définir globalement une loi de commande 7 qui permet de fixer la consigne d'alimentation de la bougie en fonction notamment de paramètres intrinsèques à la bougie utilisée et de paramètres de fonctionnement dépendants des conditions d'utilisation du moteur, tels que le régime moteur, le couple moteur, la température du circuit de refroidissement moteur, la température d'air extérieur, la pression atmosphérique, etc.

    [0028] Par ailleurs, le calculateur de contrôle commande moteur 6 comporte de préférence une interface SoftWare/HardWare 8 qui permet de transmettre la consigne d'alimentation Calim élaborée par la loi de commande 7 au boîtier d'alimentation 4, de préférence sous forme d'un rapport cyclique PWM.

    [0029] Pour faciliter la compréhension de l'invention par comparaison avec les architectures linéaires (non ramifiées) connues, un exemple d'architecture de l'art antérieur est illustré sur la figure 1, en utilisant des références communes à celle de l'invention pour désigner des éléments analogues ou correspondants.

    [0030] Au sein des lois de commande 7 connues, on retrouve généralement un sous-module d'activation 9 qui autorise ou non l'activation des bougies en fonction de la phase de vie du moteur et du véhicule, un sous-module de calcul de consigne 10 qui fixe la consigne d'alimentation Calim unitaire finale transmise au boîtier d'alimentation, et un sous-module d'interface 11 permettant de gérer les interactions avec les autres fonctions du Contrôle Commande (CC) et l'interface homme-machine (IHM) du véhicule.

    [0031] On remarque immédiatement à l'observation de la figure 2 que, à la différence d'une telle architecture de l'art antérieur, qui est parcourue linéairement pour établir la consigne de pilotage des bougies, le dispositif 1 conforme à l'invention présente une architecture ramifiée qui comprend :

    au moins une première branche formant un module de base 12 conçu pour mettre en oeuvre une loi de base afin de définir une consigne d'alimentation de base Cbase,

    au moins une seconde branche formant un module d'adaptation 13 distinct du module de base, programmable et étalonnable distinctement dudit module de base, et conçu pour mettre en oeuvre une loi d'adaptation, distincte de la loi de base, afin de définir une consigne d'adaptation Cadapt sous forme d'un triplet d'adaptation {gain, offset, saturation}, et

    au moins un noeud de raccordement raccordant la première et la seconde branche en aval du module de base 12 et en amont de la sortie du dispositif destinée à être raccordée au boîtier d'alimentation 4, ledit noeud formant un module de synthèse 14 conçu pour appliquer à la consigne de base Cbase les valeurs de gain, d'offset et de saturation du triplet d'adaptation Cadapt afin de fournir une nouvelle consigne d'alimentation Calim adaptée, destinée à être appliquée au boîtier d'alimentation.



    [0032] Avantageusement, le dispositif 1 est donc apte à élaborer séparément, en parallèle, sur la base respectivement d'un premier jeu de paramètres traités par la loi de base et d'un second jeu de paramètres traités par la loi d'adaptation, d'une part une consigne de base Cbase intermédiaire, et d'autre part une consigne d'adaptation Cadapt qui est livrée sous une forme à la fois simple et complète d'un triplet correctif « prêt à l'emploi », directement applicable à ladite consigne de base, par des opérations de multiplication (gain), addition (offset), et bornage (saturation), pour former la consigne d'alimentation Calim définitive qui est effectivement appliquée au boîtier d'alimentation (le cas échéant via l'interface software/hardware 8).

    [0033] Par simple commodité de description, les lois de base et d'adaptation pourront être assimilées, dans ce qui suit, à leur module respectif, et inversement.

    [0034] Avantageusement, l'architecture conforme à l'invention offre une solution permettant aux deux lois, de base (12) et d'adaptation (13), de partager in fine un « langage commun » et de limiter leur interaction réciproque au module de synthèse 14, ce qui leur permet tout d'abord d'exister indépendamment l'une de l'autre, sans interdépendance inutile, mais également de se greffer simplement et efficacement l'une à l'autre, via le module de synthèse 14, sans que l'existence de ce raccordement n'implique de modifier l'une ou l'autre desdites lois, et en particulier sans que l'opération de raccordement (ou a contrario de séparation) n'affecte intrinsèquement la programmation ou l'étalonnage de l'un ou l'autre des modules de base (12) et d'adaptation (13).

    [0035] Bien que la définition de la frontière entre éléments relevant de la loi de base 12 et éléments relevant de la loi d'adaptation 13 puisse faire l'objet d'ajustements en fonction du cas d'espèce, on cherchera de préférence à maximiser la polyvalence du module de base afin de pouvoir récupérer, en cas d'évolution d'un système à l'autre, le plus possible d'éléments communs directement opérationnels.

    [0036] Du reste, il est bien entendu possible d'intégrer, sans modifier le principe de l'architecture propre à l'invention, le module d'adaptation 13 et/ou le module de synthèse 14 soit dans l'ECU 6 tel que cela est illustré, soit en dehors de celui-ci, par exemple au niveau du BPPCH 4 lui-même.

    [0037] De préférence, le module de synthèse 14 est conçu pour appliquer à la consigne de base Cbase, de manière séquentielle, exclusivement le gain d'adaptation, l'offset d'adaptation puis le critère de saturation d'adaptation, préférentiellement dans cet ordre. La conception dudit module de synthèse s'en trouve ainsi particulièrement simplifiée.

    [0038] Avantageusement, la consigne de base Cbase et la consigne d'alimentation adaptée Calim seront de même nature, et correspondront de préférence à une représentation de la tension efficace que l'on souhaite appliquer à la bougie 2.

    [0039] De préférence, la consigne de base Cbase et/ou la consigne adaptée Calim définissent, le cas échéant via l'interface software/hardware 8, un rapport cyclique PWM, qui peut être un rapport cyclique d'ouverture ou, le cas échéant, de fermeture, destiné au hachage d'une tension, en l'occurrence la tension continue délivrée par la batterie 5 au réseau de bord, par le boîtier d'alimentation 4.

    [0040] Selon une caractéristique préférentielle qui peut constituer une invention à part entière, tel que cela est illustré sur la figure 2, le module d'adaptation 13 et le module de synthèse 14 sont multicanaux, et ce même si le module de base 12 est, préférentiellement, monocanal, de sorte à pouvoir gérer plusieurs bougies de chauffage 2 de manière individuelle en définissant plusieurs triplets d'adaptation Cadapt, chacun spécifique à l'une desdites bougies, et ainsi plusieurs consignes d'alimentation Calim adaptées distinctes, chacune spécifiquement destinée à une bougie, et préférentiellement issues chacune d'une adaptation différente de la même consigne de base Cbase unique. Les consignes spécifiques, résultant de cet « éclatement », sont repérées par les indices 1, ...n sur la figure 2.

    [0041] Techniquement, on pourra à cet effet recourir par exemple à un multiplexage ou bien à une communication de type port série.

    [0042] Ainsi, à la différence de l'art antérieur où l'on appliquait généralement un pilotage homogène, « unitaire », à toutes les bougies, on peut ici, grâce à l'invention, « personnaliser » le pilotage de manière particulièrement précise et fine en générant, de préférence de manière sensiblement simultanée, au cours d'un même cycle d'application de la loi de commande, pour chaque bougie, une consigne individuelle qui lui est spécifiquement adaptée en fonction de sa situation propre.

    [0043] Un tel agencement permet avantageusement de s'adapter notamment à une évolution du nombre de cylindres-moteur, et donc du nombre de bougies gérées par le dispositif 1, ou bien à une diversification des bougies utilisées au sein d'un même moteur.

    [0044] Par exemple, on pourra équiper l'un des cylindres du moteur avec une bougie, relativement coûteuse, comportant un capteur de pression, et les autres cylindres avec des bougies plus simples, dépourvues d'un tel capteur et donc moins onéreuses, puis piloter lesdites bougies simples, de préférence directement, à l'aide de la loi de base 12 « moyenne » qui leur correspond, tandis que la loi d'adaptation 13, définie au regard des spécificités que présente la bougie capteur de pression par rapport à cette loi de base, interviendra en complément pour modifier la consigne de base seulement lors de l'élaboration de la consigne d'alimentation propre à ladite bougie capteur de pression.

    [0045] De préférence, la loi de base 12 inclut au moins un premier modèle de fonctionnement permettant d'associer à un point de fonctionnement en température de la bougie 2 une consigne de tension d'alimentation de ladite bougie.

    [0046] Ceci vise à asservir la température de la bougie en adaptant son alimentation (tension efficace) selon sa phase de vie, sur la base d'une modélisation du comportement de ladite bougie au sein du moteur.

    [0047] Ce premier modèle pourra avantageusement prendre en considération des paramètres structurels relatifs d'une part aux caractéristiques intrinsèques moyennes « d'usine » du type de bougie considéré, telles qu'elles sont fournies par le fabricant, et/ou d'autre part aux caractéristiques intrinsèques du moteur, ou d'une moyenne correspondant à une gamme de moteurs, au sein duquel (desquels) la bougie est destinée à être implantée.

    [0048] En outre, ladite loi de base 12 est préférentiellement régie par un premier jeu de paramètres comprenant au moins un ou plusieurs paramètres de fonctionnement parmi : le régime moteur, le couple moteur, la température du circuit de refroidissement moteur, la température d'air extérieur, la pression atmosphérique, le débit d'admission d'air, le débit de carburant, ou la tension électrique disponible sur le réseau de bord.

    [0049] De préférence, la loi d'adaptation 13 inclut quant à elle au moins un second modèle de fonctionnement permettant d'associer à un point de fonctionnement en température de la bougie une consigne de tension d'alimentation de ladite bougie.

    [0050] Ledit second modèle de fonctionnement, et plus globalement la loi d'adaptation 13, pourront fonctionner, et plus particulièrement réaliser un asservissement de la consigne d'alimentation, en boucle ouverte, ou bien, de préférence, en boucle fermée, le module d'adaptation 13 pouvant ainsi former un contrôle en boucle ouverte ou, de préférence, en boucle fermée.

    [0051] Préférentiellement ladite loi d'adaptation 13 est régie par un second jeu de paramètres comprenant au moins un ou plusieurs paramètres de fonctionnement parmi : le régime moteur, le couple moteur, la température du circuit de refroidissement moteur, la température d'air extérieur, la pression atmosphérique, le débit d'admission d'air, le débit de carburant, ou la tension électrique disponible sur le réseau de bord.

    [0052] Bien entendu, il est possible que la loi de base 12 et la loi d'adaptation 13 soient régies respectivement par un premier jeu et un second jeu de paramètres qui présentent des paramètres communs, notamment des paramètres de fonctionnement issus de mesures effectuées en temps réel sur le moteur.

    [0053] Toutefois, le premier et le second jeu de paramètres seront de préférence différenciés, certains paramètres, notamment relatifs à la sécurité de fonctionnement, étant de préférence exclusivement réservés à la loi d'adaptation 13.

    [0054] De préférence, la loi d'adaptation 13 inclut au moins un modèle de fonctionnement sécuritaire destiné à empêcher l'application d'une consigne d'alimentation Calim susceptible d'endommager la bougie 2, notamment par la détermination d'une valeur de saturation d'adaptation appropriée.

    [0055] A cet effet, ledit modèle de fonctionnement sécuritaire est de préférence régi par au moins un paramètre intrinsèque de la bougie parmi : la tension maximale d'alimentation autorisée pour la bougie, le temps de réponse en refroidissement de la bougie, la température maximale admissible d'utilisation de la bougie.

    [0056] Ainsi, la loi d'adaptation 13 peut avantageusement surveiller et encadrer le fonctionnement moyen défini par la loi de base 12, le cas échéant de manière plus restrictive que ladite loi de base si l'état de la bougie en cause le nécessite, afin notamment d'éviter une surchauffe ou une dégradation de la bougie 2 pilotée.

    [0057] L'invention permet donc de définir un niveau de sécurité et de fiabilité accru sans pour autant amoindrir globalement les performances du moteur ni compliquer la programmation de la loi de base.

    [0058] Par ailleurs, le module d'adaptation 13 comporte de préférence une loi d'endommagement permettant d'adapter la consigne d'alimentation de la bougie à l'usure ou à la dégradation de celle-ci.

    [0059] Une telle loi d'endommagement pourra être activée en permanence de sorte à évaluer le vieillissement progressif de la bougie à partir du cumul des sollicitations de ladite bougie, et tenir compte de ce vieillissement pour adapter la consigne d'alimentation, selon les conditions de fonctionnement du moteur.

    [0060] A titre d'exemple, ladite loi pourra augmenter l'offset d'adaptation en cas de démarrage du moteur à froid, afin de compenser les conséquences de l'usure de la bougie et faire atteindre malgré tout à cette dernière la température nécessaire à l'auto-inflammation du mélange, mais en revanche pour minorer la tension d'alimentation lors du fonctionnement à chaud, par exemple en réduisant le niveau de saturation, afin de moins solliciter la bougie lorsque l'assistance à la combustion devient moins nécessaire, de manière à épargner ladite bougie le plus longtemps possible en évitant d'aggraver prématurément son usure.

    [0061] En outre, ladite loi d'endommagement pourra être conçue pour générer un signal d'avertissement, à destination de l'interface homme-machine et de l'utilisateur, uniquement lorsqu'un seuil d'usure prédéterminé est effectivement atteint. On peut ainsi réaliser les opérations de maintenance, et notamment le remplacement de la bougie 2, en toute connaissance de cause, uniquement lorsque la bougie concernée a effectivement atteint sa limite de vie. On assure de la sorte non seulement la sécurité de fonctionnement du véhicule, mais également un gain d'utilisation par rapport à des échéanciers de révision fondés sur des estimations moyennes théoriques.

    [0062] De préférence, les fonctions de sécurité et les lois d'endommagement seront réservées au module d'adaptation 13, le module de base 12 en étant préférentiellement dépourvu, afin de conserver sa polyvalence et sa simplicité.

    [0063] Bien entendu, l'architecture et les lois mises en oeuvre au sein du module pourront être définies aussi bien matériellement, par un ou des circuits électroniques appropriés, que virtuellement, par un ou des logiciels idoines.

    [0064] L'invention concerne donc en tant que tel un programme informatique comportant des éléments de code informatique permettant de définir en tout ou partie l'architecture ramifiée d'un dispositif 1 conforme à l'invention lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur, ainsi qu'un support de données comprenant un tel programme informatique et pouvant être lu par un ordinateur ou tout autre appareil de traitement de données.

    [0065] L'invention concerne également un véhicule, notamment un véhicule automobile, équipé d'un dispositif de pilotage de bougie de chauffage selon l'une ou l'autre des variantes décrites plus haut.

    [0066] Avantageusement, grâce à l'invention, l'impact de toute évolution du système ne s'étendra pas au-delà d'une évolution du logiciel du module d'adaptation 13 définissant la loi d'adaptation, d'une évolution de l'étalonnage du module d'adaptation et d'une évolution de l'étalonnage du module de synthèse 14.

    [0067] Avantageusement, à l'occasion de telles évolutions, les logiciels régissant les lois appliquées par les sous-modules d'activation 9, de calcul de consigne 10, d'interface CC et IHM 11 et de synthèse 14 resteront en revanches inchangés.

    [0068] De même, les réglages (étalonnages) des sous-modules d'activation 9, de calcul de consigne 10 et d'interface CC et IHM 11 resteront constants.

    [0069] Par exemple, les interventions nécessaires lors d'un changement de fournisseur de bougie ou d'un changement de moteur d'affectation se limiteront à des travaux de mise au point (étalonnage) particulièrement simplifiés, ce qui permet non seulement d'économiser tout développement logiciel, mais également de réduire le nombre d'heures d'essai sur banc moteur, tandis que même une intervention a priori plus lourde impliquant un changement de loi de commande se limitera à des travaux de codage logiciel du module d'adaptation 13, le temps nécessaire au développement et à l'intégration de ladite loi de commande se trouvant ainsi particulièrement réduit.

    [0070] Avantageusement, l'invention permet donc de réduire significativement les coûts de développement et d'utilisation d'un véhicule, et plus globalement d'une gamme de véhicules présentant éventuellement des motorisations différentes.


    Revendications

    1. Dispositif (1) de pilotage de bougie (2) de chauffage d'un mélange air-carburant, ledit dispositif étant conçu pour générer une consigne d'alimentation (Calim) à destination d'un boîtier d'alimentation électrique (4) raccordé à la bougie à piloter, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il présente une architecture ramifiée qui comprend :

    au moins une première branche formant un module de base (12) conçu pour mettre en oeuvre une loi de base afin de définir une consigne d'alimentation de base (Cbase),

    au moins une seconde branche formant un module d'adaptation (13) distinct du module de base, programmable et étalonnable distinctement dudit module de base, et conçu pour mettre en oeuvre une loi d'adaptation, distincte de la loi de base, afin de définir une consigne d'adaptation (Cadapt) sous forme d'un triplet d'adaptation constitué des gain, offset et saturation, et

    au moins un noeud de raccordement raccordant la première et la seconde branche en aval du module de base (12) et en amont de la sortie du dispositif destinée à être raccordée au boîtier d'alimentation (4), ledit noeud formant un module de synthèse (14) conçu pour appliquer à la consigne de base (Cbase) les valeurs de gain, d'offset et de saturation du triplet d'adaptation (Cadapt) afin de fournir une nouvelle consigne d'alimentation (Calim) adaptée, destinée à être appliquée au boîtier d'alimentation (4).


     
    2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module de synthèse (14) est conçu pour appliquer à la consigne de base (Cbase), de manière séquentielle, exclusivement le gain d'adaptation, l'offset d'adaptation puis le critère de saturation d'adaptation.
     
    3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la consigne de base (Cbase) et/ou la consigne adaptée (Calim) définissent un rapport cyclique (PWM), d'ouverture ou de fermeture, destiné au hachage d'une tension par le boîtier d'alimentation (4).
     
    4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le module d'adaptation (13) et le module de synthèse (14) sont multicanaux de sorte à pouvoir gérer plusieurs bougies de chauffage (2) de manière individuelle en définissant plusieurs triplets d'adaptation, chacun spécifique à l'une desdites bougies, et ainsi plusieurs consignes d'alimentation adaptées distinctes, chacune spécifiquement destinée à une bougie.
     
    5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la loi de base inclut au moins un premier modèle de fonctionnement permettant d'associer à un point de fonctionnement en température de la bougie (2) une consigne de tension d'alimentation de ladite bougie, et en ce que ladite loi de base est régie par un premier jeu de paramètres comprenant au moins un ou plusieurs paramètres de fonctionnement parmi : le régime moteur, le couple moteur, la température du circuit de refroidissement moteur, la température d'air extérieur, la pression atmosphérique, le débit d'admission d'air, le débit de carburant, ou la tension électrique disponible sur le réseau de bord.
     
    6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la loi d'adaptation inclut au moins un second modèle de fonctionnement permettant d'associer à un point de fonctionnement en température de la bougie (2) une consigne de tension d'alimentation de ladite bougie, et en ce que ladite loi d'adaptation est régie par un second jeu de paramètres comprenant au moins un ou plusieurs paramètres de fonctionnement parmi : le régime moteur, le couple moteur, la température du circuit de refroidissement moteur, la température d'air extérieur, la pression atmosphérique, le débit d'admission d'air, le débit de carburant, ou la tension électrique disponible sur le réseau de bord.
     
    7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le module d'adaptation (13) forme un contrôle en boucle fermée.
     
    8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la loi d'adaptation inclut au moins un modèle de fonctionnement sécuritaire destiné à empêcher l'application d'une consigne d'alimentation (Calim) susceptible d'endommager la bougie (2), et en ce que ledit modèle de fonctionnement sécuritaire est régi par au moins un paramètre intrinsèque de la bougie parmi : la tension maximale d'alimentation autorisée pour la bougie, le temps de réponse en refroidissement de la bougie, la température maximale admissible d'utilisation de la bougie.
     
    9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le module d'adaptation (13) comporte une loi d'endommagement permettant d'adapter la consigne d'alimentation de la bougie à l'usure ou à la dégradation de celle-ci.
     
    10. Véhicule équipé d'un dispositif de pilotage de bougie de chauffage selon l'une des revendications 1 à 9.
     


    Ansprüche

    1. Vorrichtung (1) zur Kontrolle einer Kerze (2) zum Heizen eines Luft-Kraftstoffgemischs, wobei die Vorrichtung konzipiert ist, um einen Versorgungssollwert (Calim) zu einem Stromversorgungsgehäuse (4) zu erzeugen, das an die zu steuernde Kerze angeschlossen ist, Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sie eine verzweigte Architektur aufweist, die Folgendes umfasst:

    mindestens einen ersten Zweig, der ein Basismodul (12) bildet, das konzipiert ist, um ein Basisgesetz umzusetzen, um einen Basisversorgungssollwert (Cbase) zu definieren,

    mindestens einen zweiten Zweig, der ein Anpassungsmodul (13) bildet, das von dem Basismodul getrennt ist, das getrennt von dem Basismodul programmierbar und eichbar ist, und konzipiert ist, um ein Anpassungsgesetz, das von dem Basisgesetz getrennt ist, umzusetzen, um einen Anpassungssollwert (Cadapt) in Form eines Anpassungstripletts, das aus Verstärkung, Offset und Sättigung besteht, zu definieren, und

    mindestens einen Anschlussknoten, der den ersten und den zweiten Zweig stromabwärts des Basismoduls (12) und stromaufwärts des Ausgangs der Vorrichtung, die dazu bestimmt ist, an das Versorgungsgehäuse (4) angeschlossen zu werden, anschließt, wobei der Knoten ein Synthesemodul (14) bildet, das konzipiert ist, um auf den Basissollwert (Cbase) die Werte von Verstärkung, Offset und Sättigung des Anpassungstripletts (Cadapt) anzuwenden, um einen neuen angepassten Versorgungssollwert (Calim) zu liefern, der dazu bestimmt ist, auf das Versorgungsgehäuse (4) angewandt zu werden.


     
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Synthesemodul (14) konzipiert ist, um auf den Basissollwert (Cbase) sequenziell ausschließlich die Anpassungsverstärkung, das Anpassungsoffset und dann das Anpassungssättigungskriterium anzuwenden.
     
    3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Basissollwert (Cbase) und/oder der angepasste Sollwert (Calim) ein zyklisches Verhältnis (PWM) des Öffnens oder Schließens definieren, das zum Hacken einer Spannung durch das Versorgungsgehäuse (4) bestimmt ist.
     
    4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassungsmodul (13) und das Synthesemodul (14) derart mehrkanalig sind, dass sie mehrere Heizkerzen (2) auf individuelle Art verwalten können, indem sie mehrere Anpassungstripletts, die jeweils für eine der Kerzen spezifisch sind, und daher mehrere getrennte angepasste Versorgungssollwerte, die jeweils spezifisch für eine Kerze bestimmt sind, definieren.
     
    5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgesetz mindestens ein erstes Betriebsmodell aufweist, das es erlaubt, einen Temperaturbetriebspunkt der Kerze (2) mit einem Versorgungsspannungssollwert der Kerze zu assoziieren, und dass das Basisgesetz einem ersten Satz von Parametern unterliegt, der mindestens einen oder mehrere Betriebsparameter aus den folgenden umfasst: die Motordrehzahl, das Motordrehmoment, die Temperatur des Motormühlkreislaufs, die Außenlufttemperatur, den Luftdruck, den Ansaugluftdurchfluss, den Kraftstoffdurchfluss oder die elektrische Spannung, die auf dem Bordnetz verfügbar ist.
     
    6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassungsgesetz mindestens ein zweites Betriebsmodell aufweist, das es erlaubt, mit einem Temperaturbetriebspunkt der Kerze (2) einen Versorgungsspannungssollwert der Kerze zu assoziieren, und dass das Anpassungsgesetz einem zweiten Satz von Parametern unterliegt, der mindestens einen oder mehrere Betriebsparameter aus den folgenden umfasst: die Motordrehzahl, das Motordrehmoment, die Temperatur des Motorkühlkreislaufs, die Außenlufttemperatur, den Luftdruck, den Ansaugluftdurchfluss, den Kraftstoffdurchfluss oder die elektrische Spannung, die auf dem Bordnetz verfügbar ist.
     
    7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassungsmodul (13) eine Steuerung in geschlossener Schleife bildet.
     
    8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassungsgesetz mindestens ein Sicherheitsbetriebsmodell aufweist, das dazu bestimmt ist, das Anwenden eines Versorgungssollwerts (Calim), der die Kerze (2) beschädigen kann, zu verhindern, und dass das Sicherheitsbetriebsmodell mindestens einem intrinsischen Parameter der Kerze aus den folgenden unterliegt: die maximale zulässige Versorgungsspannung für die Kerze, die Kühlreaktionszeit der Kerze, die maximale zulässige Gebrauchstemperatur der Kerze.
     
    9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassungsmodul (13) ein Beschädigungsgesetz umfasst, das es erlaubt, den Versorgungssollwert der Kerze an die Abnutzung oder Verschlechterung dieser anzupassen.
     
    10. Fahrzeug, das mit einer Steuervorrichtung für Heizkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestattet ist.
     


    Claims

    1. A device (1) for controlling a heating plug (2) of an air/fuel mixture, said device being designed to generate a supply setpoint (Calim) for an electric supply housing (4) connected to the plug which is to be controlled, said device being characterized in that it has a branched architecture which includes:

    at least a first branch forming a base module (12) designed to implement a base law in order to define a base supply setpoint (Cbase),

    at least a second branch forming an adaptation module (13) separate from the base module, programmable and able to be calibrated separately from said base module, and designed to implement an adaptation law, separate from the base law, in order to define an adaptation setpoint (Cadapt) in the form of an adaptation triplet constituted by gain, offset and saturation, and

    at least one connection node connecting the first and the second branch downstream of the base module (12) and upstream of the output of the device intended to be connected to the supply housing (4), said node forming a synthesis module (14) designed to apply to the base setpoint (Cbase) the values of gain, offset and saturation of the adaptation triplet (Cadapt) in order to provide a new adapted supply setpoint (Calim), intended to be applied to the supply housing (4).


     
    2. The device according to Claim 1, characterized in that the synthesis module (14) is designed to apply to the base setpoint (Cbase), in a sequential manner, exclusively the adaptation gain, the adaptation offset then the criterion of adaptation saturation.
     
    3. The device according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the base setpoint (Cbase) and/or the adapted setpoint (Calim) define a duty cycle (PWM) of opening or closing, intended for the hashing of a voltage by the supply housing (4).
     
    4. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the adaptation module (13) and the synthesis module (14) are multi-channel so as to be able to manage several heating plugs (2) individually, defining several adaptation triplets, each specific to one of said plugs, and thus several separate adapted supply setpoints, each specifically intended for one plug.
     
    5. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the base law includes at least a first operation model permitting associating to a temperature operation point of the plug (2) a supply voltage setpoint of said plug, and in that said base law is governed by a first set of parameters including at least one or more operating parameters among: the engine speed, the engine torque, the temperature of the engine cooling circuit, the temperature of exterior air, the atmospheric pressure, the air intake flow rate, the fuel flow, or the electrical voltage available on the on-board network.
     
    6. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the adaptation law includes at least a second operation model permitting associating to a temperature operation point of the plug (2) a supply voltage setpoint of said plug, and in that said adaptation law is governed by a second set of parameters including at least one or more operating parameters among: the engine speed, the engine torque, the temperature of the engine cooling circuit, the temperature of exterior air, the atmospheric pressure, the air intake flow rate, the fuel flow, or the electrical voltage available on the on-board network.
     
    7. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the adaptation module (13) forms a closed loop control.
     
    8. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the adaptation law includes at least one security operation model, intended to prevent the application of a supply setpoint (Calim) liable to damage the plug (2), and in that said security operation model is governed by at least one intrinsic parameter of the plug among: the maximum supply voltage permitted for the plug, the cooling response time of the plug, the maximum permissible temperature for use of the plug.
     
    9. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the adaptation module (13) comprises a damage law permitting the supply setpoint of the plug to be adapted to the wear or to the deterioration thereof.
     
    10. A vehicle equipped with a device for controlling a heating plug according to one of Claims 1 to 9.
     




    Dessins








    Références citées

    RÉFÉRENCES CITÉES DANS LA DESCRIPTION



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