FR3009338A1 - METHOD FOR MANAGING A MOTOR VEHICLE COMPRISING THE ESTIMATION OF A MASS OF WATER INTRODUCED INTO THE OIL PAN - Google Patents

METHOD FOR MANAGING A MOTOR VEHICLE COMPRISING THE ESTIMATION OF A MASS OF WATER INTRODUCED INTO THE OIL PAN Download PDF

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Evangelos Georgiadis
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Abstract

Procédé de gestion d'un véhicule automobile équipé d'un moteur (1), qui comprend les opérations suivantes : - estimation d'une masse MC(t) d'eau introduite de manière instantanée dans des chambres (6) de combustion du moteur (1) avec le carburant frais en fonction du taux d'eau dans le carburant frais et d'une première partie déterminée du volume de carburant injecté de manière instantanée, - estimation d'une masse MP(t) d'eau condensée de manière instantanée sur les parois (4) des chambres (6) de combustion en fonction d'une seconde partie déterminée du volume de carburant injecté, - estimation d'une masse MH(t) d'eau introduite de manière -instantanée dans l'huile du carter (21) à partir des chambres (6) de combustion, en fonction de la masse MP(t) d'eau condensée sur les parois (4) des chambres (6) de combustion.A method of managing a motor vehicle equipped with a motor (1), which comprises the following operations: - estimation of a mass MC (t) of water introduced instantaneously into combustion chambers (6) of the engine (1) with the fresh fuel according to the water content in the fresh fuel and a first determined part of the fuel volume injected instantaneously, - estimating a mass MP (t) of condensed water so instantaneous on the walls (4) of the combustion chambers (6) according to a second determined part of the injected fuel volume, - estimation of a mass MH (t) of water introduced instantaneously into the oil of the casing (21) from the combustion chambers (6), as a function of the mass MP (t) of water condensed on the walls (4) of the combustion chambers (6).

Description

PROCEDE DE GESTION D'UN VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT L'ESTIMATION D'UNE MASSE D'EAU INTRODUITE DANS LE CARTER D'HUILE L'invention a trait à la gestion des véhicules automobiles. Plus précisément, elle concerne la prise en compte, dans la gestion des véhicules automobiles, de la masse d'eau dans l'huile de lubrification du moteur. La lubrification des moteurs est classiquement assurée par circulation forcée d'huile alimentant différents organes à pièces mobiles du moteur. Les organes (typiquement les paliers du vilebrequin, les bielles et pistons ainsi que les paliers d'arbres à cames) sont lubrifiés par jet ou par brouillard d'huile, ou encore par barbotage. Le circuit d'huile comprend un carter d'huile, situé sous l'équipage mobile (comprenant le vilebrequin, les bielles et les pistons) et dans lequel l'huile est récupérée après avoir circulé dans les différents composants précités, une pompe à huile (typiquement à engrenages) reliée au carter d'huile, un filtre à huile situé en aval de la pompe, et des conduites d'alimentation de l'huile depuis le filtre vers les composants à lubrifier. Lors du fonctionnement du moteur, de l'eau issue des chambres de combustion se trouve dans l'huile du carter. Une fraction de cette eau provient du carburant non consommé. Une autre fraction provient de la combustion elle-même, qui produit de l'eau en quantités variables, selon les types de carburant. Une dernière fraction (généralement plus modeste) provient de l'air, qui n'est jamais parfaitement sec. Plus précisément, lors de la phase d'admission et de compression, une partie du carburant injecté se condense et passe dans l'huile, l'eau contenue dans ce carburant atteint donc l'huile. Le complément resté évaporé et ne participant pas à la combustion part à l'échappement. Après la combustion, à l'issue de la phase d'échappement, une partie de l'eau contenue dans la quantité de carburant n'ayant pas participé à la combustion et l'eau produite par la combustion du carburant peut se condenser et gagner l'huile.The invention relates to the management of motor vehicles. SUMMARY OF THE INVENTION The invention relates to the management of motor vehicles. More specifically, it relates to taking into account, in the management of motor vehicles, the body of water in the lubricating oil of the engine. The lubrication of the engines is conventionally provided by forced circulation of oil supplying various members with moving parts of the engine. The components (typically the crankshaft bearings, the connecting rods and pistons and the camshaft bearings) are lubricated by jet or oil mist, or by bubbling. The oil circuit comprises an oil pan, located under the movable element (including the crankshaft, connecting rods and pistons) and in which the oil is recovered after having circulated in the various components mentioned above, an oil pump (typically geared) connected to the oil sump, an oil filter located downstream of the pump, and oil supply lines from the filter to the components to be lubricated. During operation of the engine, water from the combustion chambers is in the oil of the housing. A fraction of this water comes from unused fuel. Another fraction comes from the combustion itself, which produces water in varying amounts, depending on the type of fuel. A last fraction (usually more modest) comes from air, which is never perfectly dry. More precisely, during the intake and compression phase, a portion of the injected fuel condenses and passes into the oil, the water contained in this fuel therefore reaches the oil. The complement remained evaporated and not participating in the combustion goes to the exhaust. After combustion, at the end of the exhaust phase, part of the water contained in the quantity of fuel that did not participate in the combustion and the water produced by the combustion of the fuel can condense and gain oil.

La masse d'eau présente dans l'huile est d'autant plus importante que le carburant frais est riche en eau. En particulier, les carburants d'origine végétale, tel que l'éthanol, comprennent une fraction d'eau relativement importante. Si la majeure partie de l'eau présente sous forme de vapeur dans les chambres de combustion est évacuée avec les produits de combustion, une fraction non négligeable se condense sur les parois des chambres de combustion, suinte par les interstices entre les pistons et leurs chemises puis goutte dans le carter d'huile. Le risque induit par la présence d'eau dans l'huile est une diminution des propriétés lubrifiantes, avec une accélération de l'usure 10 des pièces en frottement, voire dans certains cas un grippage du moteur. Afin d'éviter ces désagréments, il est préférable d'alerter le conducteur pour que celui-ci puisse conduire le véhicule en maintenance en temps utile. Les alertes sont classiquement affichées 15 au tableau de bord du véhicule. Il reste néanmoins à déterminer les conditions pour lesquelles une telle alerte doit être déclenchée. Déclenchée trop tôt, l'alerte contribue à effectuer des opérations de maintenance indues, au détriment de la fiabilité perçue par le conducteur. Déclenchée trop tard, l'alerte risque 20 de ne pas être efficace, et de ne pas prévenir une éventuelle panne moteur. On comprend donc qu'il apparaisse nécessaire d'estimer aussi précisément que possible la quantité d'eau présente dans l'huile du carter, afin d'être en mesure de déclencher une alerte de maintenance 25 au moment propice. Diverses techniques ont été proposées par le passé pour estimer un taux de dilution de carburant dans l'huile d'un moteur , cf. par ex. la demande de brevet français FR 2 974 853 (RENAULT SAS) ou son équivalent européen EP 2 520 785. 30 Ces techniques ne sont cependant pas nécessairement transposables à l'estimation de la masse d'eau dans l'huile de lubrification, l'eau présentant des caractéristiques d'introduction dans l'huile différentes de celles du carburant. Un premier objectif est de permettre au conducteur d'être alerté en 35 temps utile de la nécessité de conduire son véhicule en maintenance.The amount of water present in the oil is all the more important as the fresh fuel is rich in water. In particular, fuels of plant origin, such as ethanol, comprise a relatively large fraction of water. If most of the water present in the form of steam in the combustion chambers is discharged with the products of combustion, a significant fraction condenses on the walls of the combustion chambers, seeps through the interstices between the pistons and their shirts. then drop in the oil sump. The risk induced by the presence of water in the oil is a reduction of the lubricating properties, with an acceleration of the wear of the parts in friction, or in some cases seizing of the engine. In order to avoid these inconveniences, it is preferable to alert the driver so that he can drive the vehicle for maintenance in good time. Alerts are typically displayed on the vehicle dashboard. It remains to determine the conditions for which such an alert must be triggered. Triggered too early, the alert helps to carry out undue maintenance operations, to the detriment of the reliability perceived by the driver. Triggered too late, the alert may not be effective, and not prevent a possible engine failure. It is therefore understood that it appears necessary to estimate as accurately as possible the amount of water present in the crankcase oil, in order to be able to trigger a maintenance alert 25 at the appropriate time. Various techniques have been proposed in the past for estimating a fuel dilution rate in the oil of an engine, cf. eg. the French patent application FR 2 974 853 (RENAULT SAS) or its European equivalent EP 2 520 785. These techniques are not necessarily transferable to the estimation of the water mass in the lubricating oil, water with different oil introduction characteristics than the fuel. A first objective is to allow the driver to be alerted in good time of the need to drive his vehicle for maintenance.

Un deuxième objectif est de proposer une solution permettant d'estimer de manière automatique la quantité d'eau présente dans l'huile du carter. Un troisième objectif est de proposer une solution permettant d'estimer de manière correcte la quantité d'eau présente dans l'huile du carter. A cet effet, il est proposé un procédé de gestion d'un véhicule automobile équipé : d'un moteur à combustion interne comprenant une pluralité de chambres de combustion délimitées chacune par une paroi, d'un circuit d'injection pour l'alimentation de chaque chambre de combustion en carburant frais, d'un circuit d'admission pour l'alimentation de chaque chambre de combustion en air frais, - d'un circuit d'huile pour la lubrification de composants du moteur, ce circuit comprenant un carter d'huile disposé à l'aplomb des chambres de combustion, ce procédé comprenant les opérations suivantes : prise en compte d'un taux prédéterminé d'eau dans le carburant frais ; prise en compte d'un volume de carburant injecté de manière instantanée dans les chambres de combustion, prise en compte d'un taux de production d'eau lors de la combustion du carburant par l'air, - prise en compte d'une température de paroi des chambres de combustion, estimation d'une masse Mc(t) d'eau introduite de manière instantanée dans les chambres de combustion avec le carburant frais en fonction du taux d'eau dans le carburant frais et d'une première partie déterminée du volume de carburant injecté de manière instantanée, estimation d'une masse d'eau ME(t) produite lors de la combustion en fonction d'une seconde partie déterminée du volume de carburant injecté et du taux de production d'eau lors de la combustion, à partir des masses Mc(t) et ME(t) estimées, et en fonction de la température de paroi des chambres de combustion, estimation d'une masse Mp(t) d'eau condensée de manière instantanée sur les parois des chambres de combustion, estimation d'une masse MH(t) d'eau introduite de manière instantanée dans l'huile du carter à partir des chambres de combustion, en fonction de la masse Mp(t) d'eau condensée sur les parois des chambres de combustion. Ce procédé permet d'estimer correctement la masse d'eau introduite instantanément dans l'huile du carter à partir des chambres de combustion. Il en résulte une plus grande fiabilité de la gestion du véhicule. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, considérées seules ou en combinaison : - on tient compte d'un taux prédéterminé d'humidité de l'air frais ; on tient compte d'un volume d'air admis de manière instantanée dans les chambres de combustion, on estime la masse MA(t) d'eau introduite de manière instantanée dans la chambre de combustion avec l'air frais en fonction du taux d'humidité de l'air frais et du volume d'air admis, et on tient compte de la masse MA(t) lors de l'estimation de la masse Mp(t) d'eau condensée de manière instantanée sur les parois des chambres de combustion. On peut en outre prévoir une étape de calcul par intégration d'une quantité qH d'eau introduite, sur une période T, dans le carter d'huile : T qH = 1 M H (t) Cpto Les opérations supplémentaires suivantes peuvent être prévues : prise en compte d'une température mesurée de l'huile du carter, en fonction de la température d'huile mesurée, estimation d'un taux E d'évaporation de l'eau présente dans l'huile du carter, - estimation de la quantité QH totale d'eau présente dans l'huile du carter à la fin de la période T : QH = (1 - E) - (Q0 + qii) où Q0 est une quantité initiale estimée d'eau présente dans l'huile du carter au début de la période T.A second objective is to propose a solution for automatically estimating the amount of water present in the crankcase oil. A third objective is to propose a solution for correctly estimating the amount of water present in the crankcase oil. For this purpose, there is provided a method of managing a motor vehicle equipped with: an internal combustion engine comprising a plurality of combustion chambers each delimited by a wall, an injection circuit for the supply of fuel; each fresh fuel combustion chamber, an intake circuit for supplying each combustion chamber with fresh air, - an oil circuit for lubricating engine components, this circuit comprising a crankcase oil disposed vertically above the combustion chambers, said method comprising the following operations: taking into account a predetermined rate of water in the fresh fuel; taking into account a volume of fuel injected instantaneously into the combustion chambers, taking into account a rate of production of water during combustion of the fuel by air, - taking into account a temperature of combustion chamber walls, estimation of a mass Mc (t) of water introduced instantaneously into the combustion chambers with the fresh fuel as a function of the water content in the fresh fuel and of a first determined part instantaneously injected fuel volume, estimating a mass of water ME (t) produced during combustion according to a determined second part of the fuel injection volume and the water production rate at the time of the fuel injection. combustion, from the masses Mc (t) and ME (t) estimated, and as a function of the wall temperature of the combustion chambers, estimation of a mass Mp (t) of water condensed instantaneously on the walls of the combustion chambers, estimation of a mass MH (t) of water introduced instantaneously into the crankcase oil from the combustion chambers, as a function of the mass Mp (t) of water condensed on the walls of the combustion chambers. This method makes it possible to correctly estimate the mass of water introduced instantly into the crankcase oil from the combustion chambers. This results in greater reliability of the vehicle management. Various additional characteristics may be provided, considered alone or in combination: a predetermined rate of humidity of the fresh air is taken into account; account is taken of a volume of air admitted instantaneously into the combustion chambers, it is estimated the mass MA (t) of water introduced instantaneously into the combustion chamber with fresh air depending on the rate of humidity of the fresh air and the volume of air admitted, and the mass MA (t) is taken into account when estimating the mass Mp (t) of water condensed instantaneously on the walls of the chambers of combustion. It is also possible to provide a calculation step by integrating an amount qH of water introduced, over a period T, into the oil sump: T qH = 1 MH (t) Cpto The following additional operations can be provided: taking into account a measured temperature of the crankcase oil, as a function of the measured oil temperature, estimating an evaporation rate E of the water present in the crankcase oil, - estimating the total QH of water present in the crankcase oil at the end of the period T: QH = (1 - E) - (Q0 + qii) where Q0 is an estimated initial amount of water present in the oil of the crankcase at the beginning of period T.

Lorsque la quantité totale QH d'eau présente dans l'huile du carter dépasse un seuil prédéterminé, une opération de génération d'une alerte peut être prévue. Cette alerte comprend par exemple l'allumage d'un témoin lumineux de tableau de bord du véhicule. Lorsque la quantité d'eau e- (Q0 + qH) évaporée de l'huile du carter (21), dépasse un seuil prédéterminé, une ou plusieurs opérations de commande d'ajustement de l'un des paramètres suivants peuvent être effectuées : - débit de carburant, - débit d'air, - pression d'injection Lorsque la quantité d'eau e- (Qo + qH) évaporée de l'huile du carter (21), dépasse un seuil prédéterminé, une opération de mise en route d'un organe périphérique au moteur peut également être prévue. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence à la figure annexée, qui est une vue illustrant de manière schématique un moteur 1 à combustion interne d'un véhicule automobile, et différents organes périphériques du moteur 1. Le moteur 1 comprend un carter 2 moteur dans lequel sont formés des cylindres 3. Pour des raisons de clarté, seul un unique cylindre 3 est représenté sur la figure. Dans le ou chaque cylindre 3, délimité par une paroi 4, un piston 5 est monté coulissant. Le piston 5 délimite, avec la paroi 4 du cylindre 3, une chambre 6 de combustion. Le piston 5 est relié par l'intermédiaire d'une bielle 7 à un vilebrequin (illustré par un cercle en trait mixte sur la figure) monté en rotation par rapport au carter 2 moteur. Dans l'exemple illustré, le refroidissement de chaque cylindre 3 est assuré par un circuit 8 de refroidissement intégré au cylindre 3, dont la paroi 4 est creuse pour permettre la circulation du liquide de refroidissement. Le carter 2 moteur est surmonté d'une culasse 9 dans laquelle sont percés un conduit 10 d'admission et un conduit 11 d'évacuation des gaz 35 d'échappement.When the total quantity QH of water present in the crankcase oil exceeds a predetermined threshold, an operation of generating an alert can be provided. This alert includes for example the ignition of a dashboard indicator light of the vehicle. When the amount of water e- (Q0 + qH) evaporated from the crankcase oil (21) exceeds a predetermined threshold, one or more adjustment control operations of one of the following parameters can be performed: fuel flow, - air flow, - injection pressure When the amount of water e- (Qo + qH) evaporated from the crankcase oil (21), exceeds a predetermined threshold, a start-up operation a device peripheral to the motor may also be provided. Other objects and advantages of the invention will become apparent in the light of the description of an embodiment, given below with reference to the attached figure, which is a view schematically illustrating an internal combustion engine 1 of FIG. A motor vehicle, and various peripheral members of the engine 1. The engine 1 comprises a casing 2 engine in which cylinders 3 are formed. For the sake of clarity, only a single cylinder 3 is shown in the figure. In the or each cylinder 3, delimited by a wall 4, a piston 5 is slidably mounted. The piston 5 delimits, with the wall 4 of the cylinder 3, a combustion chamber 6. The piston 5 is connected via a connecting rod 7 to a crankshaft (illustrated by a dashed circle in the figure) mounted to rotate relative to the housing 2 engine. In the illustrated example, the cooling of each cylinder 3 is provided by a cooling circuit 8 integrated cylinder 3, the wall 4 is hollow to allow the circulation of the coolant. The casing 2 engine is surmounted by a cylinder head 9 in which are drilled an intake duct 10 and a duct 11 exhaust gas exhaust.

Une ou plusieurs soupape(s) 12 d'admission ainsi qu'une ou plusieurs soupape(s) 13 d'évacuation sont montées au droit des embouchures des conduits 10, 11 dans la chambre 6 de combustion, qu'elles obturent ou libèrent alternativement au cours du cycle de combustion. Le moteur 1 comprend en outre : un circuit 14 d'injection pour l'alimentation de chaque chambre 6 de combustion en carburant frais. Ce circuit 14 d'injection comprend un injecteur 15 relié à une pompe 16 à carburant, elle- même reliée à un réservoir 17 de carburant ; un circuit 18 d'admission pour l'alimentation de chaque chambre 6 de combustion en air frais. Ce circuit 18 d'admission comprend un papillon 19 motorisé permettant de varier le débit d'air ; un circuit 20 d'huile pour la lubrification de composants du moteur 1. Ce circuit 20 comprend un carter 21 d'huile disposé à l'aplomb des chambres 6 de combustion, une pompe 22 à huile reliée au carter 21 d'huile (par exemple via une crépine d'aspiration munie d'un tamis de filtration), et un filtre 23 à huile relié à la pompe 22 et à un ou plusieurs conduits 24 de circulation de l'huile au sein du moteur 1 , un calculateur 25 comprenant un processeur et relié notamment : o à la pompe 16 à carburant, o au papillon 19, o à un capteur 26 de température du moteur, monté par exemple sur la paroi 4 d'un cylindre 3, o à un capteur 27 de température d'huile, monté sur la paroi du carter 21 d'huile, o à un capteur 28 de régime moteur, monté sur le carter 2 moteur, o à des témoins lumineux de tableau de bord, tel qu'un témoin 29 d'huile ou un témoin 30 de maintenance générale. Dans l'exemple illustré, l'injection est indirecte, l'injecteur 15 débouchant dans le conduit 10 d'admission. En variante, l'injection pourrait être directe, l'injecteur débouchant alors directement dans la 35 chambre de combustion.One or more inlet valves (12) and one or more discharge valves (13) are mounted at the mouth of the ducts (10, 11) in the combustion chamber (6), which they seal or release alternately. during the combustion cycle. The engine 1 further comprises: an injection circuit 14 for supplying each combustion chamber 6 with fresh fuel. This injection circuit 14 comprises an injector 15 connected to a fuel pump 16, itself connected to a fuel tank 17; an intake circuit 18 for supplying each combustion chamber 6 with fresh air. This intake circuit 18 comprises a motorized throttle valve 19 for varying the air flow rate; an oil circuit 20 for lubricating components of the engine 1. This circuit 20 comprises an oil sump 21 disposed directly above the combustion chambers 6, an oil pump 22 connected to the oil sump 21 (by for example via a suction strainer equipped with a filter screen), and an oil filter 23 connected to the pump 22 and to one or more conduits 24 for circulating the oil within the engine 1, a calculator 25 comprising a processor and connected in particular: o to the fuel pump 16, o to the throttle valve 19, o to a motor temperature sensor 26, mounted for example on the wall 4 of a cylinder 3, o to a temperature sensor 27 oil, mounted on the wall of the oil sump 21, o a sensor 28 engine speed, mounted on the crankcase 2 engine, o dashboard indicator lights, such as an oil control 29 or a general maintenance witness. In the illustrated example, the injection is indirect, the injector 15 opening into the intake duct 10. Alternatively, the injection could be direct, the injector then opening directly into the combustion chamber.

On cherche à estimer la quantité d'eau présente dans l'huile du carter 21. Cette estimation est faite par le calculateur 25, sur la base de paramètres précités et de mesures effectuées dans le moteur 1. A cet effet, le calculateur 25 prend en compte, en premier lieu, un taux (prédéterminé) d'eau dans le carburant frais. Ce taux dépend du carburant. Dans le cas d'un mélange essence-éthanol, le taux d'eau dans le carburant est fonction des proportions du mélange. Le calculateur prend en compte, en deuxième lieu, un volume de carburant injecté de manière instantanée dans les chambres 6 de combustion. Ce volume peut être estimé à l'aide d'un débitmètre monté sur le circuit 14 d'injection (par exemple au niveau de la pompe 16 à carburant), ou peut être calculé à partir d'une consigne définie par un contrôle moteur se basant sur l'estimation d'air présente dans le cylindre 3.It is sought to estimate the amount of water present in the oil of the housing 21. This estimate is made by the computer 25, on the basis of the above parameters and measurements made in the engine 1. For this purpose, the computer 25 takes in the first place, a (pre-determined) rate of water in the fresh fuel. This rate depends on the fuel. In the case of a gasoline-ethanol mixture, the water content in the fuel is a function of the proportions of the mixture. The calculator takes into account, secondly, a volume of fuel injected instantaneously into the combustion chambers 6. This volume can be estimated by means of a flowmeter mounted on the injection circuit 14 (for example at the level of the fuel pump 16), or can be calculated from a setpoint defined by a motor control. based on the air estimation present in the cylinder 3.

Le calculateur 25 prend en compte, en troisième lieu, un taux de production d'eau lors de la combustion du carburant par l'air. Ce taux est fonction du carburant employé. Ce taux peut être estimé de manière simple et relativement fiable grâce aux équations de combustion. Ainsi, pour l'essence pure, on utilisera par exemple l'équation de combustion suivante : C7 77H13,05 + 11,04 02 7,77 CO2 + 6,54 H2O Pour un éthanol pur, on utilisera l'équation de combustion suivante : C2H60 + 302 2CO2 + 3 H2O Le calculateur 25 prend en compte, en quatrième lieu, la température de paroi des chambres 6 de combustion, mesurée grâce au capteur 26 de température du moteur 1. A partir de ces paramètres et mesures, le calculateur 25 estime : une masse ME(t) d'eau introduite de manière instantanée (la lettre t symbolisant le temps) dans la chambre 6 de combustion avec le carburant frais en fonction du taux d'eau dans le carburant frais et d'une première partie du volume de carburant injecté de manière instantanée, une masse d'eau ME(t) produite lors de la combustion en fonction d'une seconde partie du volume de carburant injecté et du taux de production d'eau lors de la combustion.The calculator 25 takes into account, thirdly, a rate of production of water during the combustion of the fuel by air. This rate is a function of the fuel used. This rate can be estimated in a simple and relatively reliable way thanks to the combustion equations. Thus, for pure gasoline, for example, the following combustion equation will be used: C7 77H13.05 + 11.04 02 7.77 CO2 + 6.54 H2O For pure ethanol, the following combustion equation will be used: The computer 25 takes into account, fourthly, the wall temperature of the combustion chambers 6, measured by the temperature sensor 26 of the engine 1. From these parameters and measurements, the calculator 25 estimates: a mass ME (t) of water introduced instantaneously (the letter t symbolizing the time) in the combustion chamber 6 with the fresh fuel according to the water content in the fresh fuel and a first part of the volume of fuel injected instantaneously, a mass of water ME (t) produced during combustion according to a second part of the fuel volume injected and the rate of production of water during combustion.

La première et la seconde partie du volume de carburant injecté sont des parties complémentaires du volume total de carburant injecté de manière instantanée. Avantageusement, la masse Mc(t) d'eau est calculée à partir d'une première partie du volume de carburant injecté correspondant au volume de carburant injecté en supplément du besoin stoechiométrique et ne participant pas à la combustion, par exemple lors des phases de démarrage. Avantageusement, la masse ME(t) d'eau produite lors de la combustion est calculée à partir d'une seconde partie du volume de carburant injecté correspondant au volume de carburant répondant au besoin stoechiométrique. Puis, à partir des masses Mc(t) et ME(t) estimées, et en fonction de la température de paroi de la chambre 6 de combustion, le calculateur 25 estime : une masse Mp(t) d'eau condensée de manière instantanée sur les parois 4 des chambres 6 de combustion. La masse Mp(t) d'eau condensée peut être obtenue à partir d'une cartographie appropriée, - une masse MH(t) d'eau introduite de manière instantanée dans l'huile du carter 21 à partir des chambres 6 de combustion, en fonction de la masse Mp(t) d'eau condensée sur les parois 4 des chambres 6 de combustion. La masse Mp(t) d'eau condensée peut être obtenue à partir d'une cartographie appropriée en fonction de paramètres de fonctionnement moteur. Ces opérations permettent d'obtenir de manière relativement précise la masse d'eau introduite instantanément à partir des chambres 6 de combustion dans le carter 21 d'huile. Il serait possible, en théorie, de se limiter à cette estimation pour calculer la quantité totale d'eau présente dans l'huile après une période T de fonctionnement du moteur 1. Cependant, il est préférable de tenir également compte d'un taux (prédéterminé) d'humidité de l'air frais admis dans les chambres 6 de combustion. La seule prise en compte de ce taux est toutefois insuffisante, et il convient de tenir également compte du volume d'air admis de manière instantanée dans les chambres 6 de combustion. Ce paramètre peut être estimé grâce à un débitmètre monté au niveau du papillon 19 d'admission. Le calculateur 25 peut alors estimer la masse MA(t) d'eau introduite de manière instantanée dans les chambres 6 de combustion avec l'air frais, en fonction du taux d'humidité de l'air frais et du volume d'air admis. Le calculateur 25 tient alors compte de cette masse MA(t) estimée pour estimer la masse Mp(t) d'eau condensée de manière instantanée sur les parois 4 des chambres 6 de combustion.The first and the second part of the injected fuel volume are complementary parts of the total volume of fuel injected instantaneously. Advantageously, the mass Mc (t) of water is calculated from a first part of the injected fuel volume corresponding to the injected fuel volume in addition to the stoichiometric requirement and not participating in the combustion, for example during the phases of start-up. Advantageously, the mass ME (t) of water produced during combustion is calculated from a second part of the injected fuel volume corresponding to the volume of fuel meeting the stoichiometric requirement. Then, from the masses Mc (t) and ME (t) estimated, and as a function of the wall temperature of the combustion chamber 6, the computer 25 estimates: a mass Mp (t) of condensed water instantaneously on the walls 4 of the combustion chambers 6. The mass Mp (t) of condensed water can be obtained from a suitable mapping, - a mass MH (t) of water introduced instantaneously into the oil of the casing 21 from the combustion chambers 6, as a function of the mass Mp (t) of water condensed on the walls 4 of the combustion chambers 6. The mass Mp (t) of condensed water can be obtained from a map appropriate according to engine operating parameters. These operations make it possible to obtain relatively accurately the mass of water introduced instantaneously from the combustion chambers 6 into the oil sump 21. It would be possible, in theory, to limit this estimate to calculate the total amount of water present in the oil after a period T of engine operation 1. However, it is preferable to also take into account a rate ( predetermined) humidity of the fresh air admitted into the combustion chambers 6. The only consideration of this rate is however insufficient, and it should also take into account the volume of air admitted instantaneously into the combustion chambers 6. This parameter can be estimated by means of a flowmeter mounted at the intake throttle 19. The calculator 25 can then estimate the mass MA (t) of water introduced instantaneously into the combustion chambers 6 with fresh air, as a function of the humidity level of the fresh air and the volume of intake air. . The calculator 25 then takes account of this mass MA (t) estimated to estimate the mass Mp (t) of water condensed instantaneously on the walls 4 of the combustion chambers 6.

Pour l'estimation d'une quantité qH d'eau introduite, sur une période T, dans le carter 21 d'huile, le calculateur 25 peut procéder par intégration : T qii = 1 M H (t) Cpto L'estimation peut être considérée comme fiable. Cependant, il est préférable de tenir compte, en outre, de la quantité d'eau qui s'évapore de l'huile à chaque instant. Sans qu'il soit nécessaire de calculer la quantité d'eau qui s'évapore à chaque instant, il peut suffire de déterminer un taux E d'évaporation de l'eau présente dans l'huile du carter 21, lui-même fonction d'une température (mesurée) de l'huile du carter 21.For the estimation of an amount qH of water introduced, over a period T, into the oil sump 21, the computer 25 can proceed by integration: T qii = 1 MH (t) Cpto The estimate can be considered as reliable. However, it is better to take into account the amount of water that evaporates from the oil every moment. Without it being necessary to calculate the amount of water that evaporates at any given moment, it is sufficient to determine a rate E of evaporation of the water present in the oil of the casing 21, itself a function of a temperature (measured) of the crankcase oil 21.

Selon un premier mode de réalisation, le taux E d'évaporation de l'eau du carter 21 d'huile est calculé à chaque instant, de sorte que la quantité totale d'eau, notée QH, présente dans l'huile à l'issue de la période T, peut être estimée comme suit : T QH = 1 (1- E(0) - M H (t) Cpto Cependant, pour simplifier les calculs, il est préférable de se baser sur un taux E d'évaporation moyen de l'eau, en fonction d'une température moyenne calculée à partir des températures d'huile mesurées à chaque instant. Avantageusement, pour plus de précision, on pourra corriger le calcul de la quantité d'eau évaporée en fonction des caractéristiques de régime et de charge du point de fonctionnement courant. Dans ce cas, l'estimation de la quantité QH totale d'eau présente dans l'huile du carter 21 à la fin de la période T peut être calculée comme suit : QH = - E) - qH Ce calcul suppose cependant que la quantité d'eau au début de la période T soit nulle, ce qui n'est pas nécessairement le cas, le calculateur 25 pouvant être réinitialisé à un moment ne coïncidant pas avec une vidange totale du carter 21 d'huile.According to a first embodiment, the evaporation rate E of the water of the oil sump 21 is calculated at each instant, so that the total amount of water, denoted QH, present in the oil at the from the period T, can be estimated as follows: T QH = 1 (1- E (0) - MH (t) Cpto However, to simplify the calculations, it is preferable to use an average evaporation rate E water, based on an average temperature calculated from the oil temperatures measured at each instant Advantageously, for more precision, it will be possible to correct the calculation of the amount of water evaporated according to the characteristics of the regime In this case, the estimate of the total quantity QH of water present in the oil of the housing 21 at the end of the period T can be calculated as follows: QH = - E) This calculation assumes, however, that the quantity of water at the beginning of the period T is zero, which is not the case. necessarily the case, the calculator 25 can be reset at a time not coinciding with a complete emptying of the oil sump 21.

Dans ce cas, on a avantage à tenir compte d'une quantité initiale estimée d'eau présente dans l'huile du carter 21 au début de la période T. Cette quantité, notée Q0, correspond par exemple à une valeur mémorisée calculée à l'issue d'un cycle de fonctionnement précédent du moteur 1. La quantité QH totale d'eau présente dans l'huile du carter 21 à la fin de la période T peut alors être calculée comme suit : QH = - E) - (Q0 + Diverses démarches peuvent être entreprises à l'initiative du calculateur 25 : Lorsque la quantité totale QH d'eau présente dans l'huile du carter 21, dépasse un seuil prédéterminé : génération d'une alerte destinée au conducteur, comprenant par exemple l'allumage d'un témoin lumineux de tableau de bord du véhicule (témoin 29 d'huile ou témoin 30 de maintenance moteur), Lorsque la quantité d'eau e- (Q0 + qH) évaporée de l'huile du carter 21 dépasse un seuil prédéterminé : mise en route d'un organe périphérique au moteur (par exemple une unité de conditionnement de l'air), de sorte à augmenter la demande de couple au moteur 1. commande d'ajustement du débit de carburant par rétroaction sur la pompe 16 à carburant, commande d'ajustement du débit d'air par rétroaction sur le papillon 19, commande d'ajustement de la pression d'injection par rétroaction sur l'injecteur 15,30In this case, it is advantageous to take into account an estimated initial quantity of water present in the oil of the casing 21 at the beginning of the period T. This quantity, denoted Q0, corresponds for example to a stored value calculated at After a previous operating cycle of the engine 1. The total quantity QH of water present in the oil of the housing 21 at the end of the period T can then be calculated as follows: QH = - E) - (Q0 + Various steps can be taken at the initiative of the computer 25: When the total quantity QH of water present in the oil of the housing 21, exceeds a predetermined threshold: generation of a warning for the driver, including for example the ignition of a vehicle dashboard warning light (oil light 29 or engine maintenance light 30), when the amount of water e- (Q0 + qH) evaporated from the oil of the crankcase 21 exceeds a threshold predetermined: starting a peripheral device to the engine (For example, an air conditioning unit), so as to increase the torque demand to the engine 1. Fuel flow adjustment control by feedback on the fuel pump 16, flow rate adjustment control throttle feedback air 19, injection pressure adjustment control by feedback to the injector 15,30

Claims (11)

REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'un véhicule automobile équipé : d'un moteur (1) à combustion interne comprenant une pluralité de chambres (6) de combustion délimitées chacune par une paroi (4), d'un circuit (14) d'injection pour l'alimentation de chaque chambre (6) de combustion en carburant frais, d'un circuit (18) d'admission pour l'alimentation de chaque chambre (6) de combustion en air frais, d'un circuit (20) d'huile pour la lubrification de composants du moteur (1), ce circuit comprenant un carter (21) d'huile disposé à l'aplomb des chambres (6) de combustion, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes : prise en compte d'un taux prédéterminé d'eau dans le carburant frais ; prise en compte d'un volume de carburant injecté de manière instantanée dans les chambres (6) de combustion, prise en compte d'un taux de production d'eau lors de la combustion du carburant par l'air, prise en compte d'une température de paroi des chambres (6) de combustion, estimation d'une masse Mc(t) d'eau introduite de manière instantanée dans les chambres (6) de combustion avec le carburant frais en fonction du taux d'eau dans le carburant frais et d'une première partie déterminée du volume de carburant injecté de manière instantanée, estimation d'une masse d'eau ME(t) produite lors de la combustion en fonction d'une seconde partie déterminée du volume de carburant injecté et du taux de production d'eau lors de la combustion, à partir des masses Mc(t) et ME(t) estimées, et en fonction de la température de paroi des chambres (6) de combustion, estimation d'une masse Mp(t) d'eau condensée de manière instantanée sur les parois (4) des chambres (6) de combustion, estimation d'une masse MH(t) d'eau introduite de manière instantanée dans l'huile du carter (21) à partir des chambres (6) decombustion, en fonction de la masse Mp(t) d'eau condensée sur les parois (4) des chambres (6) de combustion.REVENDICATIONS1. A method for managing a motor vehicle equipped with: an internal combustion engine (1) comprising a plurality of combustion chambers (6) each delimited by a wall (4), an injection circuit (14) for supplying each combustion chamber (6) with fresh fuel, an intake circuit (18) for supplying each combustion fresh air chamber (6) with a circuit (20) for oil for lubricating engine components (1), this circuit comprising an oil sump (21) disposed directly above the combustion chambers (6), characterized in that it comprises the following operations: taking into account a predetermined rate of water in the fresh fuel; taking into account a volume of fuel injected instantaneously into the combustion chambers (6), taking into account a rate of production of water during the combustion of fuel by air, taken into account by a wall temperature of the combustion chambers (6), estimation of a mass Mc (t) of water introduced instantaneously into the combustion chambers (6) with the fresh fuel as a function of the water content in the fuel and a first determined portion of the instantaneously injected fuel volume, an estimate of an ME (t) mass of water produced during the combustion based on a determined second part of the injected fuel volume and the rate for the production of water during combustion, from the masses Mc (t) and ME (t) estimated, and as a function of the wall temperature of the combustion chambers (6), estimation of a mass Mp (t) condensed water instantaneously on the walls (4) of the combustion chambers (6), estimating a mass MH (t) of water introduced instantaneously into the oil of the casing (21) from the chambers (6) decombustion, as a function of the mass Mp (t) of water condensed on the walls (4) combustion chambers (6). 2. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé : en ce qu'il comprend les opérations suivantes : o prise en compte d'un taux prédéterminé d'humidité de l'air frais ; o prise en compte d'un volume d'air admis de manière instantanée dans les chambres (6) de combustion, o estimation de la masse MA(t) d'eau introduite de manière instantanée dans les chambres (6) de combustion avec l'air frais en fonction du taux d'humidité de l'air frais et du volume d'air admis, et en ce qu'il est tenu compte de la masse MA(t) lors de l'estimation de la masse Mp(t) d'eau condensée de manière instantanée sur les parois (4) des chambres (6) de combustion.2. Management method according to claim 1, characterized in that it comprises the following operations: o taking into account a predetermined rate of humidity of the fresh air; o taking into account a volume of air admitted instantaneously into the combustion chambers (6), o estimating the mass MA (t) of water introduced instantaneously into the combustion chambers (6) with the fresh air as a function of the humidity rate of the fresh air and the volume of air admitted, and in that the mass MA (t) is taken into account when estimating the mass Mp (t ) condensed water instantaneously on the walls (4) of the combustion chambers (6). 3. Procédé de gestion selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de calcul par intégration d'une quantité qH d'eau introduite, sur une périodeT, dans le carter (21) d'huile : T qii = 1 MH(t) Cpto3. Management method according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises a calculation step by integrating an amount qH of water introduced, over a periodT, into the oil sump (21). : T qii = 1 MH (t) Cpto 4. Procédé de gestion selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes : - prise en compte d'une température mesurée de l'huile du carter (21), en fonction de la température d'huile mesurée, estimation d'un taux E d'évaporation de l'eau présente dans l'huile du carter (21), estimation de la quantité QH totale d'eau présente dans l'huile du carter (21) à la fin de la période T : Q H = 0- - E) - (Q0 + q H) où Qo est une quantité initiale estimée d'eau présente dans l'huile du carter (21) au début de la période T.4. The management method according to claim 3, characterized in that it comprises the following operations: taking into account a measured temperature of the oil of the casing (21), as a function of the measured oil temperature, estimating an evaporation rate E of the water present in the crankcase oil (21), estimating the total quantity QH of water present in the crankcase oil (21) at the end of the period T : QH = 0- - E) - (Q0 + q H) where Qo is an estimated initial amount of water present in the oil of the crankcase (21) at the beginning of the period T. 5. Procédé de gestion selon la revendication 4, qui comprend, lorsque la quantité totale QH d'eau présente dans l'huile du carter (21) dépasse un seuil prédéterminé, une opération de génération d'une alerte.5. Management method according to claim 4, which comprises, when the total quantity QH of water present in the oil of the housing (21) exceeds a predetermined threshold, an operation of generating an alert. 6. Procédé de gestion selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'alerte comprend l'allumage d'un témoin (29, 30) lumineux de tableau de bord du véhicule.6. Management method according to claim 5, characterized in that the alert comprises the ignition of a control light (29, 30) of the dashboard of the vehicle. 7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, qui comprend, lorsque la quantité d'eau E - (Q0 + qH) évaporée de l'huile du carter (21), dépasse un seuil prédéterminé, une opération de commande d'ajustement du débit de carburant.7. Method according to one of claims 4 to 6, which comprises, when the amount of water E - (Q0 + qH) evaporated from the oil of the housing (21), exceeds a predetermined threshold, a control operation d adjustment of the fuel flow. 8. Procédé selon l'une des revendications 4 à 7, qui comprend, lorsque la quantité d'eau E - (Q0 + qH) évaporée de l'huile du carter (21), 10 dépasse un seuil prédéterminé, une opération de commande d'ajustement du débit d'air.8. A method according to one of claims 4 to 7, which comprises, when the amount of water E - (Q0 + qH) evaporated from the oil of the housing (21), exceeds a predetermined threshold, a control operation Adjustment of the air flow. 9. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, qui comprend, lorsque la quantité d'eau e- (Q0 +qH) évaporée de l'huile du carter (21), dépasse un seuil prédéterminé, une opération de commande 15 d'ajustement d'une pression d'injection.9. A method according to one of claims 4 to 8, which comprises, when the amount of water e- (Q0 + qH) evaporated from the oil of the housing (21), exceeds a predetermined threshold, a control operation 15 adjusting an injection pressure. 10. Procédé selon l'une des revendications 4 à 9, qui comprend, lorsque la quantité d'eau e- (Qo + qH) évaporée de l'huile du carter 21 dépasse un seuil prédéterminé, une opération de mise en route d'un organe périphérique au moteur (1). 2010. Method according to one of claims 4 to 9, which comprises, when the amount of water e- (Qo + qH) evaporated from the oil of the housing 21 exceeds a predetermined threshold, a start-up operation of a device peripheral to the motor (1). 20 11. Moteur (1) à combustion pour véhicule automobile, ce moteur (1) comprenant un calculateur (25) et un processeur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.11. Motor (1) combustion engine for a motor vehicle, the engine (1) comprising a computer (25) and a processor for carrying out the method according to any one of claims 1 to 10.
FR1357574A 2013-07-31 2013-07-31 METHOD FOR MANAGING A MOTOR VEHICLE COMPRISING THE ESTIMATION OF A MASS OF WATER INTRODUCED INTO THE OIL PAN Withdrawn FR3009338A1 (en)

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