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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 :
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BM 2 970 – Moteur à allumage commandé. Composants et stratégie de contrôle (le présent article) ;
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BM 2 971 – Moteur à allumage commandé. Fonctionnalités du contrôle.
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2. Implantation des composants mécaniques et hydrauliques
Un exemple d’architecture d’un moteur équipé d’un système de contrôle moteur est donné par la figure 1.
2.1 Circuit d’admission d’air
Un conduit amène l’air extérieur à un élément filtrant, un autre conduit éventuellement équipé d’un débitmètre amène cet air au boîtier papillon dont l’ouverture est réalisée au moyen d’un actionneur électrique, l’air est ensuite amené au moteur par l’intermédiaire d’un répartiteur qui joue le rôle de volume de tranquillisation appelé plénum et dont le volume est de l’ordre de deux à trois fois celui de la cylindrée du moteur. Le circuit d’admission comprend également la communication avec le circuit de réaspiration des vapeurs de carburant issues du réservoir et l’arrivée du circuit de recirculation des gaz d’échappement. On pourra également trouver des artifices de pilotage de la caractéristique acoustique à des fins de contrôle du niveau sonore ou d’adaptation de la loi de remplissage du moteur.
Ce circuit supporte les capteurs de débit et de température d’air, de pression dans le collecteur, le boîtier papillon avec son actionneur, son capteur de position angulaire et, éventuellement, une résistance de réchauffage pour éviter la formation de givre. Une description plus détaillée des composants est faite dans le paragraphe 3.
HAUT DE PAGE2.2 Circuit de carburant
Il comprend une pompe électrique généralement noyée dans le réservoir pour en faciliter l’alimentation, un filtre, un régulateur de pression, les injecteurs alimentés par l’intermédiaire d’une rampe commune. En plus des...
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