FR3084115A1 - METHOD FOR CONTROLLING THE MASS OF FUEL TO BE INJECTED INTO A VEHICLE ENGINE, ACCORDING TO THE EFFICIENCY OF FUEL USE - Google Patents
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Abstract
Un procédé contrôle la masse de carburant devant être injectée dans un moteur thermique à allumage commandé et à sonde de richesse proportionnelle d'un véhicule. Ce procédé comprend : - une première étape (10-20) dans laquelle on calcule, pendant une fenêtre temporelle débutant après une première activation de la sonde de richesse proportionnelle, un rendement d'utilisation du carburant en fonction au moins d'une richesse déterminée par la sonde et d'une richesse en entrée du moteur thermique, elle-même fonction des masse de carburant et masse d'air injectées, et - une seconde étape (30) dans laquelle on détermine N coefficients de correction à appliquer avant injection à chaque consigne de masse de carburant à injecter pendant respectivement N phases de vie du moteur thermique, avec N ≥ 2, en fonction de ce rendement d'utilisation déterminé et d'une masse de carburant de référence.A method controls the mass of fuel to be injected into a positive ignition combustion engine with a proportional richness probe of a vehicle. This process includes: - a first step (10-20) in which, during a time window beginning after a first activation of the proportional richness probe, a fuel use efficiency is calculated as a function of at least a determined wealth by the probe and a richness at the input of the heat engine, itself a function of the mass of fuel and mass of air injected, and - a second step (30) in which N correction coefficients to be applied before injection are determined. each setpoint of fuel mass to be injected during respectively N phases of the life of the thermal engine, with N ≥ 2, as a function of this determined operating efficiency and of a reference fuel mass.
Description
L’invention concerne les véhicules qui comprennent un moteur thermique à allumage commandé, et plus précisément le contrôle de la masse de carburant devant être injectée dans un tel moteur thermique.The invention relates to vehicles which include a positive-ignition engine, and more precisely the control of the mass of fuel to be injected into such a heat engine.
Il existe actuellement une grande diversité de carburants (essence) qui peuvent être utilisés dans les véhicules définis ci-avant, et dont les propriétés physiques peuvent varier d’une zone géographique à une autre. Ces carburants se différencient notamment par leur volatilité qui peut varier fortement. Or, lors de la mise en action du moteur thermique à froid, c’est la volatilité du carburant qui est le paramètre le plus influent pour ce qui concerne la génération d’émissions polluantes, notamment pour ce qui concerne la génération du monoxyde de carbone et des hydrocarbures imbrulés. En effet moins un carburant est volatil, et plus le carburant restera à froid sous forme liquide, engendrant des zones de combustion incomplète. Plus un carburant est volatil, plus sa capacité à se vaporiser à froid est grande. En revanche, moins un carburant est volatil, moins sa vaporisation à froid sera efficace et donc plus il faudra injecter de carburant pour obtenir une combustion efficace. De plus, si on n’injecte pas suffisamment de carburant pour pallier un déficit de vaporisation d’un carburant, la combustion peut être instable et peut engendrer des désagréments au niveau du confort des passagers du véhicule.There is currently a wide variety of fuels (petrol) which can be used in the vehicles defined above, and whose physical properties may vary from one geographical area to another. These fuels differ in particular by their volatility which can vary widely. However, when the cold engine is put into action, it is the volatility of the fuel which is the most influential parameter as regards the generation of polluting emissions, in particular as regards the generation of carbon monoxide and unburnt hydrocarbons. In fact, the less volatile a fuel, the more the fuel will remain cold in liquid form, generating zones of incomplete combustion. The more volatile a fuel, the greater its ability to vaporize when cold. On the other hand, the less volatile a fuel, the less efficient will be its cold vaporization and therefore the more fuel will have to be injected to obtain efficient combustion. In addition, if you do not inject enough fuel to make up for a fuel vaporization deficit, combustion may be unstable and may cause inconvenience to the comfort of vehicle passengers.
Par conséquent, lors de la mise en action du moteur thermique à froid, on se retrouve confronté à un dilemme : d’une part, on doit respecter un seuil plafond d’émissions polluantes ce qui contraint à diminuer la quantité de carburant injectée dans le moteur thermique afin de minimiser notamment les émissions d’hydrocarbures imbrulés (ou HC) et de monoxyde de carbone (ou CO), et, d’autre part, on doit respecter la stabilité de la combustion à froid, ce qui nécessite d’injecter une quantité de carburant suffisamment importante compte tenu de la volatilité du carburant utilisé.Consequently, when the cold engine is put into action, we are faced with a dilemma: on the one hand, we must respect a threshold limit of polluting emissions which constrains to decrease the quantity of fuel injected into the internal combustion engine in order to minimize emissions of unburnt hydrocarbons (or HC) and carbon monoxide (or CO), and, on the other hand, the stability of cold combustion must be respected, which requires injecting a sufficient quantity of fuel taking into account the volatility of the fuel used.
Afin de prendre en compte la diversité de la volatilité des carburants selon les zones géographiques trois solutions ont été proposées.In order to take into account the diversity of fuel volatility according to geographic areas, three solutions have been proposed.
Une première solution consiste à faire un compromis au niveau des réglages de combustion de mise au point pour satisfaire à la fois au critère relatif aux émissions polluantes et au critère de stabilité de la combustion. Ce compromis est aisément réalisable lorsque le moteur thermique est utilisé dans des conditions chaudes (i.e. avec une température d’air d’admission supérieure ou égale à 20°C), car les différences de volatilité des carburants sont moins prononcées.A first solution consists in making a compromise at the level of the combustion adjustment adjustments in order to satisfy both the criterion relating to polluting emissions and the criterion of combustion stability. This compromise is easily achievable when the heat engine is used in hot conditions (i.e. with an intake air temperature greater than or equal to 20 ° C), because the differences in fuel volatility are less pronounced.
Une seconde solution consiste à utiliser un capteur pour déterminer la composition et donc le type du carburant utilisé. Cependant un tel capteur s’avère assez onéreux et son utilisation contraint de mettre en œuvre des lois de commande spécifiques. En variante, on peut utiliser un capteur pour déterminer la volatilité du carburant (comme décrit dans le document brevet US 2003/213447). Cependant ce type de capteur s’avère aussi assez onéreux.A second solution consists in using a sensor to determine the composition and therefore the type of fuel used. However, such a sensor proves to be quite expensive and its use constrains the implementation of specific control laws. Alternatively, a sensor can be used to determine the volatility of the fuel (as described in US patent document 2003/213447). However, this type of sensor is also quite expensive.
Une troisième solution consiste à utiliser une stratégie de reconnaissance de la volatilité du carburant. Actuellement les stratégies de reconnaissance de la volatilité du carburant sont toutes fondées sur la comparaison des gradients de régime du moteur thermique dans la phase de démarrage. A partir de l’apparition de la première combustion jusqu’à l’obtention d’un régime dans lequel le moteur thermique est autonome, on compare les gradients de régime à un gradient enveloppe de référence qui a été préalablement déterminé pour un carburant donné. Cependant, cette stratégie fondée sur la comparaison de gradients de régime dans la phase de démarrage peut être mise en défaut parce que les gradients de régime dans la phase de démarrage ne dépendent pas uniquement de la volatilité du carburant. En effet, selon l’état de charge de la batterie du véhicule, le couple qui est fourni par le démarreur du véhicule est plus ou moins important. Or, le gradient de régime dans la phase de démarrage est dépendant du couple positif qui est fourni par la combustion (lequel est bien dépendant de la volatilité du carburant) et du couple positif qui est fourni par le démarreur (lequel est fonction de l’état de charge de la batterie). En outre, le gradient de régime dans la phase de démarrage dépend aussi des couples négatifs dus aux pertes du moteur thermique. Par exemple, selon que l’on est en position embrayée ou en position débrayée (c’est-à-dire en chaîne de transmission ouverte ou fermée), les couples négatifs dus aux pertes du moteur thermique ne sont pas identiques. La multiplicité des situations pouvant survenir (notamment selon la température et selon les pertes du moteur thermique) rend difficile, pendant la phase de démarrage, la comparaison des gradients de régime avec un profil de référence.A third solution is to use a fuel volatility recognition strategy. Currently, the strategies for recognizing the volatility of the fuel are all based on the comparison of the gradients of the engine speed in the starting phase. From the appearance of the first combustion until obtaining a speed in which the heat engine is autonomous, the speed gradients are compared to a reference envelope gradient which has been previously determined for a given fuel. However, this strategy based on the comparison of speed gradients in the start-up phase can be faulted because the speed gradients in the start-up phase do not depend solely on the volatility of the fuel. Indeed, depending on the state of charge of the vehicle battery, the torque which is supplied by the starter of the vehicle is more or less important. However, the speed gradient in the starting phase is dependent on the positive torque which is supplied by combustion (which is indeed dependent on the volatility of the fuel) and on the positive torque which is supplied by the starter (which is a function of the state of charge of the battery). In addition, the speed gradient in the starting phase also depends on the negative torques due to losses from the heat engine. For example, depending on whether one is in the engaged position or in the disengaged position (that is to say in an open or closed transmission chain), the negative torques due to losses from the heat engine are not identical. The multiplicity of situations that can arise (in particular depending on the temperature and the losses of the heat engine) makes it difficult, during the start-up phase, to compare the speed gradients with a reference profile.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation avec une stratégie de reconnaissance de la volatilité du carburant d’un type différent de celui fondé sur la comparaison des gradients de régime.The invention therefore aims in particular to improve the situation with a strategy for recognizing the volatility of fuel of a different type from that based on the comparison of speed gradients.
Elle propose notamment à cet effet un procédé de contrôle destiné à contrôler une masse de carburant devant être injectée dans un moteur thermique à allumage commandé et à sonde de richesse proportionnelle d’un véhicule.To this end, it proposes in particular a control method intended to control a mass of fuel to be injected into a combustion engine with positive ignition and with a proportional richness probe of a vehicle.
Ce procédé de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend :This control process is characterized by the fact that it includes:
- une première étape dans laquelle on calcule, pendant une fenêtre temporelle débutant après une première activation de la sonde de richesse proportionnelle, un rendement d’utilisation du carburant en fonction au moins d’une richesse déterminée par la sonde et d’une richesse en entrée du moteur thermique, elle-même fonction des masse de carburant et masse d’air injectées, eta first step in which, during a time window starting after a first activation of the proportional richness probe, a fuel use efficiency is calculated as a function of at least one richness determined by the probe and a richness in combustion engine input, itself a function of the mass of fuel and mass of air injected, and
- une seconde étape dans laquelle on détermine N coefficients de correction à appliquer avant injection à chaque consigne de masse de carburant à injecter pendant respectivement N phases de vie du moteur thermique, avec N > 2, en fonction de ce rendement d’utilisation déterminé et d’une masse de carburant de référence.a second step in which N correction coefficients to be applied before injection are determined for each setpoint of mass of fuel to be injected during respectively N life phases of the heat engine, with N> 2, as a function of this determined use efficiency and a reference fuel mass.
Grâce à la détermination du rendement d’utilisation du carburant, on dispose au sein d’un véhicule d’un paramètre simple qui ne dépend que de la volatilité du carburant, et donc qui la caractérise sans que l’état de charge de la batterie et les variations de pertes du moteur thermique ne l’influencent.Thanks to the determination of the fuel efficiency, there is a simple parameter within a vehicle which only depends on the volatility of the fuel, and therefore which characterizes it without the state of charge of the battery. and variations in losses from the engine do not influence it.
Le procédé de contrôle selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :The control method according to the invention may include other characteristics which can be taken separately or in combination, and in particular:
- dans sa seconde étape chaque coefficient de correction peut être un coefficient multiplicatif qui est multiplié par la consigne de masse de carburant à injecter pour fournir la masse de carburant injectée ;- in its second step, each correction coefficient can be a multiplying coefficient which is multiplied by the setpoint of the mass of fuel to be injected to supply the mass of fuel injected;
- les N phases de vie peuvent être choisies parmi une phase de démarrage, une phase d’après démarrage survenant juste après la phase de démarrage, une phase de mise en action survenant juste après la phase d’après démarrage, une phase de réinjection survenant juste après une coupure d’injection, et une phase de transitoire de charge ;- the N life phases can be chosen from a start-up phase, a post-start-up phase occurring just after the start-up phase, an activation phase occurring just after the post-start-up phase, a reinjection phase occurring just after an injection cut, and a load transient phase;
- dans sa première étape le rendement d’utilisation déterminé peut être aussi fonction d’une consigne de richesse ;- in its first stage, the determined utilization yield can also be a function of a wealth instruction;
- dans sa première étape on peut déterminer le rendement d’utilisation en effectuant une moyenne de plusieurs rendements d’utilisation instantanés déterminés pendant la fenêtre temporelle ;- in its first step, the efficiency of use can be determined by averaging several instantaneous efficiency of use determined during the time window;
- dans sa première étape on peut déterminer une durée de la fenêtre temporelle en fonction d’une durée d’arrêt de fonctionnement du moteur thermique et/ou d’une température d’un fluide de refroidissement circulant dans un circuit de refroidissement du moteur thermique ;- in its first step, it is possible to determine a duration of the time window as a function of a duration of stopping the operation of the thermal engine and / or of a temperature of a cooling fluid circulating in a cooling circuit of the thermal engine ;
- dans sa première étape on peut réduire une durée de la fenêtre temporelle lorsque survient pendant cette dernière un événement choisi parmi une coupure d’injection, une ouverture d’une électrovanne de purge de vapeurs de carburant, et un transitoire de charge impliquant des compensations d’injection ;- in its first stage, it is possible to reduce a duration of the time window when an event chosen during an injection cut-off occurs, an opening of a fuel vapor purge solenoid valve, and a load transient involving compensations injection;
- on peut ne pas réaliser sa première étape lorsqu’une durée d’arrêt de fonctionnement du moteur thermique est inférieure à un seuil choisi. Dans ce cas, dans sa seconde étape on peut utiliser un rendement d’utilisation précédemment déterminé et stocké pour déterminer les N coefficients de correction s’il n’y a pas eu d’apport de carburant récent, ou on peut utiliser N coefficients de correction de référence s’il y a eu un apport de carburant récent ou bien s’il n’y a jamais eu de détermination du rendement d’utilisation ;- it is possible not to carry out its first step when an operating engine stop time is less than a chosen threshold. In this case, in its second step, it is possible to use a previously determined and stored efficiency of use to determine the N correction coefficients if there has been no recent fuel supply, or one can use N coefficients of reference correction if there has been a recent fuel addition or if there has never been a determination of the operating efficiency;
- il peut être mis en oeuvre lorsqu’une température à l’extérieur du véhicule est inférieure à un seuil choisi.- it can be implemented when a temperature outside the vehicle is below a chosen threshold.
L’invention propose également un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en oeuvre le procédé de contrôle décrit ci-avant pour contrôler une masse de carburant devant être injectée dans un moteur thermique à allumage commandé et à sonde de richesse proportionnelle d’un véhicule.The invention also provides a computer program product comprising a set of instructions which, when executed by processing means, is capable of implementing the control method described above for controlling a mass of fuel. to be injected into a positive ignition combustion engine with a proportional richness probe of a vehicle.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant un moteur thermique à allumage commandé et à sonde de richesse proportionnelle, et un calculateur contrôlant le fonctionnement du moteur thermique et comportant un produit programme d’ordinateur du type de celui présenté ci-avant.The invention also provides a vehicle, possibly of the automobile type, and comprising a combustion engine with positive ignition and with proportional richness probe, and a computer controlling the operation of the combustion engine and comprising a computer program product of the type presented. above.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l’unique figure illustre schématiquement un exemple d’algorithme mettant en oeuvre un procédé de contrôle selon l’invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the attached drawing, in which the single figure schematically illustrates an example of an algorithm implementing a control method according to the invention. 'invention.
L’invention a notamment pour but de proposer un procédé de contrôle, et un calculateur associé, destinés à permettre le contrôle de la masse de carburant (essence) devant être injectée dans un moteur thermique à allumage commandé et à sonde de richesse proportionnelle d’un véhicule.The object of the invention is in particular to propose a control method, and an associated computer, intended to allow the control of the mass of fuel (petrol) to be injected into a combustion engine with positive ignition and with proportional richness probe of a vehicle.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant un moteur thermique à allumage commandé et à sonde de richesse proportionnelle. Par conséquent, elle concerne les véhicules terrestres, les bateaux et les aéronefs.In what follows, it is considered, by way of nonlimiting example, that the vehicle is of the automobile type. This is for example a car. However, the invention is not limited to this type of vehicle. It relates in fact to any type of vehicle comprising a combustion engine with positive ignition and with a proportional richness probe. Therefore, it concerns land vehicles, ships and aircraft.
On a schématiquement représenté sur l’unique figure un exemple d’algorithme mettant en oeuvre un procédé de contrôle selon l’invention.There is schematically shown in the single figure an example of algorithm implementing a control method according to the invention.
Ce procédé de contrôle peut être mis en oeuvre par un calculateur équipant le véhicule, et par exemple assurant une partie au moins du contrôle du moteur thermique. A cet effet, le calculateur peut, par exemple, comprendre un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions. Ce dernier est alors propre à mettre en oeuvre le procédé de contrôle lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement du calculateur.This control method can be implemented by a computer equipping the vehicle, and for example ensuring at least part of the control of the heat engine. For this purpose, the calculator can, for example, include a computer program product comprising a set of instructions. The latter is then suitable for implementing the control method when it is executed by processing means of the computer.
On notera que ce produit programme d’ordinateur peut être remplacé par un dispositif de contrôle implanté dans le calculateur ou couplé à ce dernier. Ce dispositif de contrôle peut prendre la forme d’un boîtier comprenant des circuits intégrés (ou imprimés) ou électroniques (ou « hardware »), ou de plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) ou électroniques reliés par des connections filaires ou non filaires, ou encore d’une combinaison de circuits intégrés (ou imprimés) ou électroniques et de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software »). On entend par circuit intégré (ou imprimé) ou électronique tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique. Par exemple, un tel dispositif de contrôle peut se présenter sous la forme d’un processeur (éventuellement de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), éventuellement associé(s) à une mémoire vive pour stocker des instructions pour la mise en œuvre par ce processeur du procédé de contrôle, et une mémoire de masse pour le stockage de données destinées à être conservées après la mise en œuvre du procédé de contrôle. Un tel processeur reçoit des informations (notamment relatives à l’ajout de carburant), des mesures (notamment de richesse et de température), et des consignes (notamment de masse de carburant et de masse d’air à injecter), pour les analyser et effectuer des calculs (ou traitements), éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi. Le dispositif de contrôle peut également comporter une interface d’entrée pour la réception d’au moins les informations, mesures et consignes précitées, et une interface de sortie pour la transmission des résultats de ses analyses et calculs (ou traitements).Note that this computer program product can be replaced by a control device installed in the computer or coupled to it. This control device can take the form of a box comprising integrated (or printed) or electronic (or “hardware”) circuits, or of several integrated (or printed) or electronic circuits connected by wired or non-wired connections, or still a combination of integrated (or printed) or electronic circuits and software (or computer or even "software") modules. The term “integrated (or printed) or electronic circuit” means any type of device capable of performing at least one electrical or electronic operation. For example, such a control device can be in the form of a processor (possibly digital signal (or DSP ("Digital Signal Processor")), possibly associated (s) with a random access memory to store instructions for the implementation by this processor of the control process, and a mass memory for storing data intended to be kept after the implementation of the control process. Such a processor receives information (in particular relating to the addition of fuel ), measurements (in particular of richness and temperature), and instructions (in particular of mass of fuel and mass of air to be injected), to analyze them and carry out calculations (or treatments), possibly after having put them in form and / or demodulated and / or amplified, in a manner known per se. The control device can also include an input interface for the reception of at least the information, measurement s and aforementioned instructions, and an output interface for the transmission of the results of its analyzes and calculations (or treatments).
Comme illustré sur l’unique figure, le procédé de détection, selon l’invention, comprend des première 10-20 et seconde 30 étapes.As illustrated in the single figure, the detection method according to the invention comprises first 10-20 and second 30 steps.
Dans la première étape 10-20, on (le calculateur) calcule, pendant une fenêtre temporelle ft débutant après une première activation de la sonde de richesse proportionnelle, un rendement d’utilisation du carburant rue en fonction au moins de la richesse rs déterminée par la sonde et de la richesse re en entrée du moteur thermique, elle-même fonction des masse de carburant me et masse d’air ma injectées.In the first step 10-20, one (the calculator) calculates, during a time window ft starting after a first activation of the proportional richness probe, an efficiency of use of the street fuel as a function at least of the richness rs determined by the probe and the re-input richness of the heat engine, itself a function of the mass of fuel me and mass of air ma injected.
Par exemple, le rendement d’utilisation du carburant rue peut être déterminé au moyen de la formule suivante :For example, street fuel efficiency can be determined using the following formula:
7“S VS rue = — = me , ou s désigné la stœchiometrie.7 “S VS rue = - = me, or s designated stoichiometry.
re ma /mc\ \ma)s re ma / mc \ \ ma) s
On notera que l’on pourrait aussi prendre en compte le temps de transfert des gaz entre le cylindre (dans lequel est injectée la masse d’air ma) et l’emplacement de la sonde de richesse proportionnelle. Mais dans une première approximation il n’est pas obligatoire de le prendre en compte du fait que sur un point stabilisé tel que le ralenti ce temps de transfert des gaz est de l’ordre de 500 ms.Note that one could also take into account the gas transfer time between the cylinder (into which the air mass ma is injected) and the location of the proportional richness probe. But in a first approximation it is not obligatory to take it into account because on a stabilized point such as idling this time of transfer of the gases is of the order of 500 ms.
En variante, dans la première étape 10-20 le rendement d’utilisation rue déterminé peut être aussi fonction d’une consigne de richesse cr qui est fournie par le calculateur et déterminée par ce dernier en fonction des conditions de vie et des exigences de dépollution imposées par les normes en vigueur. Cela permet de mieux prendre en compte, si cela s’avère nécessaire, les écarts de volatilité entre carburants. Dans ce cas, le rendement d’utilisation du carburant rue peut, par exemple, être déterminé au moyen de la formule suivante :As a variant, in the first step 10-20, the determined street use efficiency can also be a function of a richness set point cr which is provided by the computer and determined by the latter as a function of living conditions and of pollution control requirements. imposed by the standards in force. This makes it possible to better take into account, if necessary, the volatility differences between fuels. In this case, the efficiency of street fuel use can, for example, be determined using the following formula:
On notera également que dans la première étape 10-20 on peut déterminer le rendement d’utilisation rue en effectuant une moyenne de plusieurs rendements d’utilisation instantanés déterminés à plusieurs instants successifs pendant la fenêtre temporelle ft.It will also be noted that in the first step 10-20, it is possible to determine the efficiency of street use by performing an average of several instantaneous efficiency of use determined at several successive instants during the time window ft.
On notera également que le rendement d’utilisation rue est préférentiellement stocké dans une mémoire non volatile du calculateur afin de pouvoir être réutilisé lors de phases de roulage suivantes du véhicule.It will also be noted that the efficiency of street use is preferably stored in a non-volatile memory of the computer in order to be able to be reused during subsequent driving phases of the vehicle.
Dans la seconde étape 30, on (le calculateur) détermine N coefficients de correction ccn (n = 1 à N) qui doivent être appliqués avant injection à chaque consigne de masse de carburant eme à injecter pendant respectivement N phases de vie du moteur thermique, avec N > 2, en fonction du rendement d’utilisation rue qui a été déterminé dans la première étape 1020 et d’une masse de carburant de référence mcref.In the second step 30, one (the computer) determines N correction coefficients ccn (n = 1 to N) which must be applied before injection to each setpoint of mass of fuel eme to be injected during respectively N life phases of the heat engine, with N> 2, as a function of the street use efficiency which was determined in the first step 1020 and of a reference fuel mass mcref.
En d’autres termes, à chacune des N phases de vie du moteur thermique est associé un coefficient de correction ccn spécifique, et lorsque survient l’une de ces N phases de vie on applique le coefficient de correction ccn qui est associé à cette phase de vie à chaque consigne de masse de carburant cmc, déterminée par le calculateur afin d’être injectée, pour déterminer la masse de carburant me qui doit être effectivement injectée.In other words, each of the N life phases of the heat engine is associated with a specific ccn correction coefficient, and when one of these N life phases occurs the ccn correction coefficient which is associated with this phase is applied of life at each setpoint of fuel mass cmc, determined by the computer in order to be injected, to determine the mass of fuel me which must actually be injected.
La masse de carburant de référence mcref est fonction de la volatilité du carburant de référence qui a été choisi pour définir le rendement d’utilisation rue. Par exemple, chaque coefficient de correction ccn peut être un coefficient multiplicatif qui est multiplié par la consigne cmc de masse de carburant à injecter pour fournir la masse de carburant me devant être effectivement injectée.The mass of reference fuel mcref is a function of the volatility of the reference fuel which was chosen to define the efficiency of street use. For example, each correction coefficient ccn can be a multiplying coefficient which is multiplied by the setpoint cmc of mass of fuel to be injected in order to provide the mass of fuel me to be effectively injected.
Dans ce cas, plus le rendement d’utilisation rue (du carburant utilisé) est proche de un (1), plus ce carburant est volatil, et donc plus le coefficient de correction ccn à appliquer sur la consigne cmc de masse de carburant à injecter est proche de un (1 ) si le carburant de référence est très volatil ou bien largement inférieur à un (1) si le carburant de référence est très peu volatil. A l’inverse, plus le rendement d’utilisation rue (du carburant utilisé) est éloigné de un (1), moins ce carburant est volatil, et donc plus le coefficient de correction ccn à appliquer sur la consigne cmc de masse de carburant à injecter est supérieur à un (1 ) si le carburant de référence est très volatil ou bien proche de un (1) si le carburant de référence est très peu volatil.In this case, the more the street use efficiency (of the fuel used) is close to one (1), the more volatile this fuel, and therefore the more the ccn correction coefficient to be applied to the cmc setpoint of mass of fuel to be injected is close to one (1) if the reference fuel is very volatile or much less than one (1) if the reference fuel is very low volatility. Conversely, the more the street use efficiency (of the fuel used) is one (1), the less volatile this fuel is, and therefore the more the ccn correction coefficient to be applied to the cmc fuel mass set point at inject is greater than one (1) if the reference fuel is very volatile or close to one (1) if the reference fuel is very volatile.
On notera que chaque coefficient de correction ccn n’est pas obligatoirement un coefficient multiplicatif. En effet, il pourrait s’agir d’un coefficient qui est additionné à, ou soustrait de, la consigne cmc de masse de carburant à injecter pour fournir la masse de carburant me devant être effectivement injectée.Note that each ccn correction coefficient is not necessarily a multiplicative coefficient. Indeed, it could be a coefficient which is added to, or subtracted from, the set point cmc of mass of fuel to be injected to provide the mass of fuel me having to be effectively injected.
Grâce à la détermination du rendement d’utilisation du carburant rue, on dispose au sein d’un véhicule d’un paramètre simple qui ne dépend que de la volatilité du carburant, et donc qui caractérise cette dernière sans que l’état de charge de la batterie et les variations de pertes du moteur thermique ne l’influencent et sans qu’il faille utiliser une enveloppe de référence. En outre, un tel rendement d’utilisation rue s’avère très simple à comparer directement à une valeur nominale égale à un (1). En effet, en négligeant les phénomènes de dilution, la valeur nominale rue = 1 marque le cas idéal où tout le carburant injecté a effectivement été vaporisé et a effectivement brûlé.Thanks to the determination of the street fuel efficiency, there is a simple parameter within a vehicle which only depends on the volatility of the fuel, and therefore which characterizes the latter without the state of charge of the battery and variations in losses from the combustion engine do not influence it and without the need for a reference envelope. Furthermore, such street use efficiency is very simple to compare directly with a nominal value equal to one (1). Indeed, by neglecting the dilution phenomena, the nominal value rue = 1 marks the ideal case where all of the injected fuel has actually been vaporized and has actually burned.
Par exemple, les N phases de vie peuvent être choisies parmi :For example, the N life phases can be chosen from:
- une phase de démarrage, par exemple pour des régimes moteur allant de 0 tr/min à un régime moteur autonome (typiquement compris entre 700 tr/min et 1200 tr/min,a start-up phase, for example for engine speeds ranging from 0 rpm to an autonomous engine speed (typically between 700 rpm and 1200 rpm,
- une phase d’après démarrage survenant juste après la phase de démarrage, et ayant par exemple une durée comprise entre 25 secondes et 35 secondes après avoir atteint le régime moteur autonome,- a post-start phase occurring just after the start phase, and having for example a duration of between 25 seconds and 35 seconds after reaching the autonomous engine speed,
- une phase de mise en action survenant juste après la phase d’après démarrage, et de préférence après avoir atteint un seuil de température choisi (par exemple compris entre 55°C et 65°C du ILiide de refroidissement circulant dans le circuit de refroidissement du moteur thermique,- an activation phase occurring just after the post-start phase, and preferably after reaching a selected temperature threshold (for example between 55 ° C and 65 ° C of the cooling ILiide circulating in the cooling circuit of the heat engine,
- une phase de réinjection survenant juste après une coupure d’injection, et- a reinjection phase occurring just after an injection cut, and
- une phase de transitoire de charge (pour les compensations film fluide dans les phases d’accélération ou de décélération (ce sont les ajouts et retraits de masse de carburant injecté qui prennent en compte le fait qu’en phase d’accélération la proportion de carburant présent sous forme de film fluide augmente, et qu’en phase de décélération la proportion de carburant sous forme de film fluide diminue)).- a load transient phase (for fluid film compensations in the acceleration or deceleration phases (it is the additions and withdrawals of mass of fuel injected which take into account the fact that in the acceleration phase the proportion of fuel present in the form of a fluid film increases, and in the deceleration phase the proportion of fuel in the form of a fluid film decreases)).
Comme indiqué précédemment, N doit être au moins égal à deux, et lorsqu’il est choisi égal à deux (2), il est préférable que les deux phases de vie soient la phase de démarrage et la phase d’après démarrage (pour éviter le calage du moteur). A titre d’exemple non limitatif, on peut choisir N égal à cinq (5), et dans ce cas les cinq phases de vie peuvent être celles présentées ci-avant. Mais d’autres phases de vie que celles présentées ci-avant peuvent être aussi concernées, comme par exemple les phases d’évaporation du carburant présent dans l’huile.As indicated previously, N must be at least equal to two, and when it is chosen equal to two (2), it is preferable that the two life phases are the start-up phase and the post-start-up phase (to avoid engine timing). By way of nonlimiting example, one can choose N equal to five (5), and in this case the five life phases can be those presented above. But other life phases than those presented above can also be concerned, such as for example the phases of evaporation of the fuel present in the oil.
On notera que dans la première étape 10-20 on (le calculateur) peut éventuellement déterminer dans une première sous-étape 10 la durée dft de la fenêtre temporelle ft en fonction de la durée d’arrêt de fonctionnement du moteur thermique et/ou de la température du fluide de refroidissement circulant dans le circuit de refroidissement du moteur thermique.It will be noted that in the first step 10-20 on (the computer) can possibly determine in a first sub-step 10 the duration dft of the time window ft as a function of the duration of stopping operation of the heat engine and / or the temperature of the coolant circulating in the cooling circuit of the heat engine.
La durée dft est, par exemple, issue d’une cartographie (ou table 2D) fonction de la durée d’arrêt de fonctionnement du moteur thermique et de la température du fluide de refroidissement. Pour des longues durées d’arrêt de fonctionnement du moteur thermique et pour des températures de liquide de refroidissement très en dessous de 0°C, alors la dirée dft est grande. A l’inverse, pour de courtes durées d’arrêt de fonctionnement du moteur thermique et pour des températures de liquide de refroidissement très au-dessus de 0°C, alors la durée dft est courte.The duration dft is, for example, taken from a map (or 2D table) as a function of the duration of the engine engine shutdown and the coolant temperature. For long periods during which the engine stops operating and for coolant temperatures far below 0 ° C, then the dft range is high. Conversely, for short periods during which the engine stops operating and for coolant temperatures far above 0 ° C., then the duration dft is short.
Typiquement, cette durée dft peut être comprise entre 0,5 s et 2 s (elle dépend de la sonde utilisée).Typically, this duration dft can be between 0.5 s and 2 s (it depends on the probe used).
De préférence, cette fenêtre temporelle débute juste après avoir laissé passer un délai choisi après la première activation de la sonde de richesse proportionnelle. Ce délai d’attente de la première activation de la sonde de richesse proportionnelle permet d’attendre que cette dernière soit effectivement opérationnelle. Par exemple, ce délai peut être compris entre 0,05 s et 0,2 s (il dépend de la sonde utilisée).Preferably, this time window starts just after a chosen delay has passed after the first activation of the proportional richness probe. This waiting time for the first activation of the proportional richness probe allows us to wait until the latter is actually operational. For example, this delay can be between 0.05 s and 0.2 s (it depends on the probe used).
Lorsque le calculateur détermine la durée dft de la fenêtre temporelle ft dans une première sous-étape 10, alors il détermine le rendement d’utilisation rue dans une seconde sous-étape 20.When the computer determines the duration dft of the time window ft in a first sub-step 10, then it determines the efficiency of street use in a second sub-step 20.
On notera également que dans la première étape 10-20 on peut réduire la durée dft de la fenêtre temporelle ft lorsque survient pendant cette dernière un événement particulier. Par exemple, cet événement peut être choisi parmi une coupure d’injection, l’ouverture de l’électrovanne de purge de vapeurs de carburant (généralement dite « canister >>), et un transitoire de charge impliquant des compensations d’injection (pour le film fluide).It will also be noted that in the first step 10-20, it is possible to reduce the duration dft of the time window ft when a particular event occurs during the latter. For example, this event can be chosen from an injection cut-out, the opening of the fuel vapor purge solenoid valve (generally known as a "canister"), and a load transient involving injection compensation (for the fluid film).
On notera également que l’on peut se passer de réaliser la première étape 10-20 lorsque la durée d’arrêt de fonctionnement du moteur thermique est inférieure à un seuil choisi. En effet si cette durée d’arrêt est trop courte, la température du moteur a une forte probabilité d’être élevée par rapport à la température du moteur suivant un premier démarrage après un arrêt assez long. Cette option consiste donc à ne déterminer le rendement d’utilisation rue que lors des démarrages à froid. Par exemple, ce dernier seuil choisi peut être compris entre 1 mn et 2 mn selon le moteur et la sonde de richesse utilisés.It will also be noted that it is possible to dispense with carrying out the first step 10-20 when the duration of the engine engine shutdown is less than a chosen threshold. Indeed, if this stop time is too short, the engine temperature has a high probability of being high compared to the engine temperature following a first start after a fairly long stop. This option therefore consists in determining the efficiency of street use only during cold starts. For example, this last selected threshold can be between 1 min and 2 min depending on the engine and the richness probe used.
On notera également que l’on peut rajouter un second critère à la dernière option. En effet, on peut envisager de ne déterminer le rendement d’utilisation rue que lors des démarrages à froid, sous réserve qu’il y ait eu récemment un apport (ou renouvellement) total ou partiel de carburant dans un réservoir du véhicule.Note also that we can add a second criterion to the last option. Indeed, one can consider only determining the efficiency of street use during cold starts, provided that there has recently been a total or partial addition (or renewal) of fuel to a tank of the vehicle.
On notera également qu’en présence de la dernière option (y compris avec l’ajout du second critère), on (le calculateur) peut, dans la seconde étape 30, soit utiliser un rendement d’utilisation rue qui a été précédemment déterminé et stocké pour déterminer les N coefficients de correction s’il n’y a pas eu d’apport de carburant récent, soit utiliser N coefficients de correction de référence stockés s’il y a eu un apport de carburant récent ou bien s’il n’y a jamais eu de détermination du rendement d’utilisation rue (comme dans le cas du tout premier roulage du véhicule).It will also be noted that in the presence of the last option (including with the addition of the second criterion), one (the computer) can, in the second step 30, either use a street use efficiency which has been previously determined and stored to determine the N correction coefficients if there has been no recent fuel supply, either use N stored reference correction coefficients if there has been a recent fuel supply or if there is no There has never been a determination of the efficiency of street use (as in the case of the very first running of the vehicle).
On notera également que la mise en oeuvre du procédé de contrôle peut n’être déclenchée par le calculateur que lorsque la température à l’extérieur du véhicule est inférieure à un seuil choisi. Par exemple, ce seuil choisi peut être compris entre 12°C et 18°C selonè moteur et la sonde de richesse utilisés.It will also be noted that the implementation of the control process can only be triggered by the computer when the temperature outside the vehicle is below a chosen threshold. For example, this selected threshold can be between 12 ° C and 18 ° C depending on the engine and the richness probe used.
On notera également qu’une ou plusieurs étapes ou sous-étapes du procédé de contrôle peuvent être effectuées par des composants différents. Ainsi, le procédé de contrôle peut-être mis en oeuvre par une pluralité de processeurs, mémoire vive, mémoire de masse, interface d’entrée, interface de sortie. Ces composants différents peuvent-être décentralisés, au sein d’un réseau local (plusieurs processeurs reliés entre eux par exemple) ou d’un réseau étendu.It will also be noted that one or more steps or sub-steps of the control process can be carried out by different components. Thus, the control method can be implemented by a plurality of processors, random access memory, mass memory, input interface, output interface. These different components can be decentralized, within a local network (several processors linked together for example) or over a wide area network.
L’invention permet de distinguer les carburants entre eux du point de vue de la volatilité et donc de ne plus avoir à faire de compromis entre seuils de pollution et stabilité du moteur thermique. En outre, l’invention permet d’éviter les situations de sur richesse pour les carburants qui sont moins volatils, et donc permet non seulement de respecter les normes en matière d’émissions polluantes, mais également de réduire la consommation de carburant.The invention makes it possible to distinguish fuels from one another from the point of view of volatility and therefore to no longer have to make compromises between pollution thresholds and stability of the heat engine. Furthermore, the invention makes it possible to avoid situations of excess wealth for fuels which are less volatile, and therefore makes it possible not only to comply with the standards in terms of polluting emissions, but also to reduce fuel consumption.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1856630A FR3084115A1 (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | METHOD FOR CONTROLLING THE MASS OF FUEL TO BE INJECTED INTO A VEHICLE ENGINE, ACCORDING TO THE EFFICIENCY OF FUEL USE |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1856630A FR3084115A1 (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | METHOD FOR CONTROLLING THE MASS OF FUEL TO BE INJECTED INTO A VEHICLE ENGINE, ACCORDING TO THE EFFICIENCY OF FUEL USE |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3084115A1 true FR3084115A1 (en) | 2020-01-24 |
Family
ID=63491773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1856630A Pending FR3084115A1 (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | METHOD FOR CONTROLLING THE MASS OF FUEL TO BE INJECTED INTO A VEHICLE ENGINE, ACCORDING TO THE EFFICIENCY OF FUEL USE |
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|---|---|
| FR (1) | FR3084115A1 (en) |
Citations (5)
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-
2018
- 2018-07-18 FR FR1856630A patent/FR3084115A1/en active Pending
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