La structure de couple du calculateur : de la pédale au couple indiqué

Jusqu'à la fin des années 1990, la pédale d'accélérateur tirait un câble, le câble ouvrait un papillon, et le calculateur se contentait de doser le carburant et l'avance derrière ce que faisait le pied droit. La génération Motronic ME7 de Bosch, apparue en 1998, a inversé la logique : la pédale n'ouvre plus rien. Elle exprime un souhait de couple, en newton-mètres, que le logiciel confronte à toutes les autres demandes du véhicule avant de décider quoi faire des actionneurs. Cette architecture, dite structure de couple, s'est ensuite généralisée à tous les calculateurs essence et diesel (MED17, MG1, EDC17, MD1 et leurs équivalents Continental, Delphi ou Denso). C'est la colonne vertébrale du logiciel de gestion moteur — donc de notre métier.

Du pourcentage de pédale au souhait conducteur

Le point d'entrée du chemin de couple est la courbe de pédale : une cartographie avec la position pédale et le régime en axes, un couple souhaité en sortie. À 40 % de pédale et 3 000 tr/min, le conducteur « demande » par exemple 180 Nm. Cette valeur n'est pas encore un ordre : c'est une candidature, qui va passer devant un arbitre.

L'arbitrage : un guichet unique pour toutes les demandes

Le coordinateur de couple reçoit des demandes internes — tenue du ralenti, chauffe du catalyseur, protection composants, limiteur de régime — et des demandes externes venues du CAN : boîte de vitesses, ESP, régulateurs de vitesse et de distance. La règle générale est limpide : les réductions gagnent par une fonction minimum, les augmentations encadrées gagnent par un maximum borné, et la sécurité prime toujours sur l'agrément. Le résultat de l'arbitrage est le couple indiqué cible, celui que la combustion doit réellement produire à l'instant suivant.

Deux chemins pour l'exécuter : le lent et le rapide

Produire un couple, c'est doser un remplissage d'air, une quantité de carburant et une avance. Le chemin lent passe par l'air : angle papillon, consigne de wastegate, remplissage du collecteur. Entre l'ordre et l'effet s'écoulent des dizaines à des centaines de millisecondes — inertie du turbo, volume des conduits. Le chemin rapide passe par l'allumage : retirer de l'avance dégrade le rendement de combustion et fait chuter le couple dès le cycle suivant, en quelques millisecondes ; la coupure d'injection sélective, cylindre par cylindre, agit encore plus fort. C'est ce chemin rapide qu'empruntent la boîte pendant un passage de rapport ou l'antipatinage pendant une perte de motricité. Au ralenti, le calculateur roule volontairement avec une avance dégradée : cette réserve de couple lui permet de rattraper sans creux l'enclenchement d'un compresseur de climatisation, et sert aussi à chauffer le catalyseur après un départ à froid.

Couple indiqué, couple de pertes, couple effectif

Le vocabulaire compte. Le couple indiqué est celui que produit la combustion dans les cylindres. En retranchant les frottements, le pompage et l'entraînement des accessoires — le couple de pertes —, on obtient le couple effectif au vilebrequin, celui que voit la boîte. Le calculateur entretient un modèle de couple qui travaille dans les deux sens : en direct, il estime le couple produit à partir du remplissage, de la richesse et de l'écart entre l'avance réelle et l'avance optimale ; en inverse, il convertit un couple cible en remplissage cible, puis en pression collecteur, puis en consigne de suralimentation. Toute la chaîne de suralimentation n'est que l'aval du chemin de couple.

Le regard du reprogrammateur

Une reprogrammation sérieuse ne « monte pas le boost » : elle rehausse la demande, les plafonds et la conversion de manière cohérente, du souhait conducteur jusqu'à la consigne de wastegate. Au datalog, quatre voies racontent toute l'histoire : position pédale, couple souhaité conducteur, couple indiqué cible et couple réel estimé — complétées si le protocole le permet par l'identifiant du limiteur actif. Une demande qui monte mais un couple cible qui reste bas signe un arbitrage qui refuse ; un couple cible haut mais un couple réel bas signe un chemin d'exécution qui ne suit pas.

Réflexe d'atelier : quand le couple réel décroche de la demande, la bonne question n'est jamais « où est passé le boost ? » mais « quel limiteur a parlé, et pourquoi ? ». La réponse est presque toujours écrite dans le datalog.

Voir aussi les demandes de couple externes et pourquoi un Stage se règle en couple.

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