FR3084402A1 - Procede de prediction d’une temperature estimee de fluide de refroidissement d’un moteur lors d’un prochain trajet - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de prédiction d'une montée en température de fluide de refroidissement d'un moteur thermique lors d'un prochain trajet à effectuer par un véhicule. La prédiction est réalisée à partir d'une température initiale (Tfini) de fluide au démarrage du moteur et d'un profil temporel d'un débit d'injection de carburant dans le moteur, une pente ascendante en température de fluide étant proportionnelle au débit d'injection jusqu'à une température prédéterminée de fluide pour chaque type de moteur thermique, la pente étant corrigée au-dessus de la température prédéterminée de fluide par une correction dépendant de la température initiale (Tfini) de fluide au démarrage, une intégration (8) de la pente donnant la température estimée (Tf) de fluide de refroidissement à un instant donné du prochain trajet. Application dans le domaine des véhicules automobiles.
Description
PROCEDE DE PREDICTION D’UNE TEMPERATURE ESTIMEE DE
FLUIDE DE REFROIDISSEMENT D’UN MOTEUR LORS D’UN
PROCHAIN TRAJET [0001] La présente invention concerne un procédé de prédiction de la montée en température de fluide de refroidissement du moteur thermique lors d’un prochain trajet à effectuer donnant une température estimée de fluide de refroidissement.
[0002] Pour des raisons de dépollution, un véhicule automobile à moteur thermique aussi bien à allumage par compression, notamment un moteur Diesel ou fonctionnant au gazole ou à allumage commandé, notamment un moteur à carburant essence ou à mélange contenant de l’essence comprend dans une ligne d’échappement en sortie du moteur thermique un ou plusieurs éléments de dépollution, notamment un filtre à particules permettant de limiter les émissions de particules du moteur thermique.
[0003] Le fonctionnement du filtre à particules est un fonctionnement alternatif entre deux phases de vie.
[0004] Dans une première phase de vie dite de chargement, il est effectué un stockage des particules issues de la combustion dans le moteur, ce qui est le mode de fonctionnement largement majoritaire en durée pour un filtre à particules.
[0005] Dans une deuxième phase de vie dite de régénération, lorsque le filtre à particules est suffisamment chargé en particules, il est déclenché une régénération du filtre à particules. Il est ainsi augmenté la température dans la ligne d’échappement, ce qui entraîne la combustion des suies dans le filtre à particules. A l’issue de la régénération, le filtre à particules est débarrassé des suies qu’il contenait et un nouveau cycle de chargement commence.
[0006] De manière générale, l’augmentation de la température dans la ligne d’échappement est obtenue par une injection de carburant dans la chambre de combustion après l’explosion du mélange air-carburant, cette injection servant par exemple à générer un exotherme sur un catalyseur d’oxydation présent dans la ligne d’échappement pour un moteur thermique à allumage par compression. La température de combustion des suies cible peut être abaissée par l’ajout d’un additif d’aide à la régénération.
[0007] La hausse de température dans la ligne d’échappement, permettant de brûler les suies contenues dans le filtre à particules peut donc être obtenue par un système de « post-injection tardive » de carburant. Après la combustion principale dans le moteur, lorsque le piston descend dans son cylindre et que la soupape d’échappement du cylindre s’ouvre, il est injecté une petite quantité de carburant qui est évacuée dans la ligne d’échappement puis brûlée dans la ligne.
[0008] L’exotherme produit sert à chauffer le reste de la ligne, dont le filtre à particules. Lorsque la température dans le filtre à particules est suffisante, la combustion des suies commence.
[0009] Malheureusement une partie du carburant de la post-injection tardive n’est pas évacuée à l’échappement mais passe à travers la segmentation du piston pour tomber dans le bac à huile de lubrification du moteur. Ce carburant se mélange à l’huile de lubrification du moteur et diminue son pouvoir lubrifiant.
[0010] Ce phénomène devient problématique si la quantité de carburant diluée dans l’huile devient trop importante car on use prématurément les pièces, ce qui peut aboutir à l’extrême à la casse du moteur. Le filtre à particules est dimensionné pour que chaque moteur thermique ne dilue son huile de lubrification du moteur que dans une certaine limite entre deux vidanges, typiquement de 20.000 km à 30.000 km.
[0011] La quantité de carburant introduite dans l’huile dépend de nombreux paramètres. Un premier paramètre est la quantité de post-injection. Cette quantité est choisie pour assurer un exotherme suffisant pour atteindre la température de combustion des suies en amont filtre à particules.
[0012] Un deuxième paramètre est la proportion de carburant qui sera projetée sur la paroi du piston, qui dépend de l’angle vilebrequin lors de l’injection et de l’angle du jet de carburant. En effet, pour s’assurer la non-combustion de la post-injection, cette projection doit être réalisée lorsque le piston est proche du point mort bas. La proportion de carburant projetée sur la paroi est donc pilotée par la conception de la chambre de combustion.
[0013] Enfin un troisième paramètre est la température de la paroi. Plus cette température sera forte, plus l’évaporation du carburant sur la paroi sera importante, ce qui limite la dilution.
[0014] Ainsi, pour un moteur et une cible de température en amont du filtre à particules donnés, la température de la paroi est un levier pour limiter l’introduction de carburant dans l’huile de lubrification du moteur.
[0015] La température de fluide de refroidissement du moteur est représentative de la température paroi du piston. Pour obtenir une température de la paroi forte, on s’assurera de ne lancer la régénération du filtre à particules que lorsque la température de fluide de refroidissement est suffisante pour limiter l’introduction de carburant dans l’huile de lubrification.
[0016] Le document WO-A-2014/174169 décrit un procédé de déclenchement anticipé d’une régénération d’un filtre à particules de moteur à combustion interne. Ce procédé s’appuie sur le calcul d’une valeur seuil de la température en fluide de refroidissement du moteur qui est la température minimale sous laquelle la régénération du filtre à particules n’est pas autorisée. De plus, ce procédé permet de calculer une valeur souhaitée qui est la température en fluide de refroidissement du moteur souhaitée en fonction du roulage qui s’appuie sur des paramètres tels que la durée de roulage, la distance, le ratio de durée où le véhicule tourne au ralenti, le ratio de durée où le véhicule roule, le régime moteur, etc.
[0017] Ce document ne propose cependant pas un modèle en temps réel permettant d’estimer la température du fluide de refroidissement en fonction de paramètres d’entrées.
[0018] Par conséquent, le problème de la présente invention est d’estimer, d’une part, dès le démarrage du véhicule automobile équipé d’un moteur thermique, la température d’un fluide de refroidissement du moteur thermique en fonction du trajet à effectuer, ceci à tout instant de ce trajet et, d’autre part, d’utiliser cette estimation de la température du fluide de refroidissement pour lancer une régénération d’un filtre à particules se trouvant dans la ligne d’échappement du véhicule automobile dès que la température estimée a dépassé une température minimale.
[0019] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé de prédiction d’une montée en température de fluide de refroidissement d’un moteur thermique lors d’un prochain trajet à effectuer par un véhicule, caractérisé en ce que la prédiction est réalisée à partir d’une température initiale de fluide au démarrage du moteur et d’un profil temporel d’un débit d’injection de carburant dans le moteur, une pente ascendante en température de fluide étant proportionnelle au débit d’injection jusqu’à une température prédéterminée de fluide pour chaque type de moteur thermique, la pente étant corrigée au-dessus de la température prédéterminée de fluide par une correction dépendant de la température initiale de fluide au démarrage, une intégration de la pente donnant la température estimée de fluide de refroidissement à un instant donné du prochain trajet.
[0020] L’effet technique est d’obtenir une estimation simple de la montée en température de fluide de refroidissement d’un moteur. Il est recherché à prédire le roulage optimal et la zone de ce roulage lors d’un prochain trajet à effectuer pour un fonctionnement optimal du moteur thermique, notamment pour le déclenchement d’une régénération du filtre à particules la plus efficace possible entraînant le moins de dilution possible de carburant dans l’huile de lubrification du moteur.
[0021] Jusqu’à une certaine température de fluide de refroidissement connue expérimentalement ou température prédéterminée, la pente de montée en température du fluide de refroidissement est proportionnelle au débit de carburant. Au-delà de cette température, il est appliqué une correction sur cette pente qui dépend de la température initiale de fluide au démarrage du moteur. L’intégration de la pente calculée permet d’estimer l’évolution de la température estimée de fluide de refroidissement.
[0022] Avantageusement, le profil temporel de débit d’injection de carburant dans le moteur thermique est estimé à partir d’une estimation d’une vitesse lors du prochain trajet à effectuer et d’une estimation d’un profil de régime et de couple du moteur pour ce prochain trajet.
[0023] Avantageusement, le prochain trajet à effectuer est défini soit par positionnement global localisant géographiquement un point de départ et une destination pour le prochain trajet ainsi que des caractéristiques routières du prochain trajet à effectuer, soit par apprentissage en reconnaissant dans le prochain trajet un trajet déjà fréquemment emprunté et dont les caractéristiques routières ont été mémorisées ou soit par localisation du véhicule dans une zone pour laquelle les caractéristiques routières sont connues.
[0024] Cela rend simple la définition du prochain trajet à effectuer et le rend aussi le procédé calibrable en reposant sur une prédiction relativement fiable du prochain trajet à effectuer.
[0025] Avantageusement, la température initiale de fluide de refroidissement est connue au démarrage du moteur pour le prochain trajet par mesure d’un capteur de température de fluide de refroidissement ou à partir d’une température de fluide de refroidissement mesurée lors d’un précédent arrêt du moteur et d’une durée d’arrêt entre le précédent arrêt et le démarrage du moteur pour le prochain trajet.
[0026] Avantageusement, quand la durée d’arrêt dépasse une durée d’arrêt connue par expérience pour être suffisante pour que le moteur arrêté soit froid, la température de fluide de refroidissement au démarrage est prise égale à une température ambiante dans un environnement du véhicule ou, quand le moteur est arrêté depuis une durée d’arrêt inférieure à la durée d’arrêt connue par expérience, une détermination de la température initiale de fluide au démarrage se fait selon une courbe de décroissance de la température de fluide de refroidissement du moteur à l’arrêt en fonction d’une durée d’arrêt, la courbe de décroissance ayant été élaborée lors d’une mise au point du moteur.
[0027] Avantageusement, le profil temporel d’un débit d’injection de carburant dans le moteur thermique est filtré ou laissé brut.
[0028] Avantageusement, quand la température estimée de fluide de refroidissement à un instant donné du prochain trajet atteint une température cible de régulation de fluide de refroidissement prédéterminée pour le fluide de refroidissement, la température estimée de fluide de refroidissement est alors maintenue égale à la température cible de régulation de fluide de refroidissement.
[0029] L’invention concerne un procédé de régénération d’un filtre à particules intégré dans une ligne d’échappement de moteur thermique, caractérisé en ce qu’une régénération est lancée uniquement pour un trajet à effectuer quand une température de fluide de refroidissement supérieure à une température de début de régénération prédéterminée suffisante afin de limiter une introduction de carburant dans une huile de lubrification du moteur est estimée être atteinte conformément à un tel procédé de prédiction.
[0030] Le procédé de régénération selon la présente invention permet une amélioration de la prestation des régénérations du filtre à particules en réduisant la dilution de carburant dans l’huile de lubrification en n’opérant une régénération du filtre à particules uniquement quand une température estimée de fluide de refroidissement est suffisamment haute et, le cas échéant, que le prochain trajet à effectuer est suffisamment long pour permettre une régénération complète du filtre à particules.
[0031] La mise en oeuvre du procédé permet une augmentation des distances admissibles entre deux vidanges d’huile de lubrification en diminuant la dilution de carburant dans l’huile.
[0032] L’invention concerne aussi une unité de contrôle moteur mettant en oeuvre un tel procédé de prédiction, l’unité de contrôle moteur étant en charge du fonctionnement d’un moteur thermique, caractérisée en ce que l’unité de contrôle moteur comprend des moyens de détermination d’une température initiale de fluide de refroidissement au démarrage du moteur thermique, des moyens d’établissement d’un profil temporel d’un débit d’injection de carburant dans le moteur thermique, des moyens d’établissement d’une pente ascendante en température de fluide de refroidissement et des moyens de correction de cette pente au-dessus d’une température prédéterminée de fluide sauvegardée dans des moyens de mémorisation.
[0033] Avantageusement, l’unité de contrôle moteur comprend des moyens de lancement d’une régénération d’un filtre à particules, les moyens de lancement d’une régénération étant opérationnels uniquement quand la température estimée de fluide de refroidissement est supérieure à une température prédéterminée suffisante pour limiter une introduction de carburant dans une huile de lubrification du moteur.
[0034] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d’un logigramme selon un mode de réalisation d’un procédé de prédiction d’une montée en température de fluide de refroidissement d’un moteur thermique lors d’un prochain trajet à effectuer par un véhicule selon la présente invention,
- les figures 2 et 3 illustrent, respectivement pour une température initiale de fluide de refroidissement du moteur de 20°C et 50°Çdeux courbes correspondant à une température mesurée expérimentalement de fluide de refroidissement et une température estimée de fluide de refroidissement selon un procédé conforme à la présente invention.
[0035] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.
[0036] En se référant à la figure 1, il est montré un logigramme d’une forme de réalisation d’un procédé de prédiction d’une montée en température de fluide de refroidissement d’un moteur thermique lors d’un prochain trajet à effectuer par un véhicule selon la présente invention, dont certaines étapes ne sont pas essentielles pour la mise en oeuvre du procédé.
[0037] A la référence 1, il est introduit comme paramètre d’entrée une estimation d’une quantité de carburant brute exprimée en gramme par seconde. A la référence 2, il est identifié si le moteur thermique est tournant ou non. Si ce n’est pas le cas, il est procédé en N à une mise à zéro des paramètres à un démarrage du moteur thermique.
[0038] A la référence 3, il est estimé en sortie un débit d’injection de carburant en gramme par seconde, ce débit étant filtré ou non en fonction notamment de la quantité de carburant brute exprimée en gramme par seconde et du temps t. A la référence 4, il est estimé une pente de température de fluide de refroidissement brute selon le débit d’injection de carburant en gramme par seconde, cette pente de température de fluide de refroidissement étant définie en degrés Celsius par seconde ou °C/s.
[0039] La température de fluide de refroidissement au démarrage du moteur référencée Tfini en degrés Celsius est introduite à la référence 5 pour l’estimation d’un gain de pente de température de fluide de refroidissement selon la température de fluide de refroidissement au démarrage du moteur référencée Tfini.
[0040] A la référence 6, il est procédé à la multiplication de la pente de température de fluide de refroidissement par le gain de pente de température de fluide de refroidissement selon la température initiale de fluide de refroidissement au démarrage du moteur référencée Tfini.
[0041] A la référence 7, il est procédé à l’estimation de la pente de température de fluide de refroidissement finale. Cette pente de température de fluide de refroidissement finale peut être corrigée ou non. La montée suivant une pente ascendante en température de fluide est proportionnelle au débit d’injection jusqu’à une température prédéterminée de fluide pour chaque type de moteur thermique, cette température prédéterminée de fluide pouvant être de 60°C.
[0042] La pente est corrigée au-dessus de cette température prédéterminée de fluide par une correction dépendant de la température initiale Tfini de fluide au démarrage pour obtenir la pente de température de fluide de refroidissement finale. La comparaison de la température estimée Tf de fluide avec la température prédéterminée de fluide se fait par retour par une branche référencée ret de la valeur de la température estimée Tf de fluide en entrée de l’estimation de la pente de température de fluide de refroidissement finale.
[0043] A la référence 8, à partir, d’une part, de la pente de température de fluide de refroidissement finale corrigée ou non corrigée selon que la température estimée Tf de fluide est supérieure ou non à la température prédéterminée et, d’autre part, à la température initiale Tfini de fluide au démarrage du moteur, il est procédé à une intégration 8 de la pente donnant la température estimée Tf de fluide de refroidissement à un instant donné du prochain trajet.
[0044] A la référence 9, si la température estimée Tf de fluide de refroidissement à un instant donné du prochain trajet atteint une température, référencée Tfc aux figures 2 et 3, dite température cible de régulation de fluide de refroidissement prédéterminée pour le fluide de refroidissement dans ce type de moteur, il est procédé au maintien de la température estimée Tf de fluide de refroidissement à la température cible Tfc de régulation de fluide de refroidissement. La température estimée Tf de fluide peut alors être saturée à la valeur de la température cible Tfc de régulation de fluide de refroidissement, comme montré aux figures 2 et 3.
[0045] Cette température cible Tfc de régulation de fluide de refroidissement est la température souhaitée du système de refroidissement, avantageusement avec opération d’un radiateur pour refroidir la température du fluide de refroidissement. La température cible Tfc de régulation de fluide de refroidissement peut être par exemple de 90°C à 95°C.
[0046] Après ou sans cette possible saturation, il est finalement obtenu une température estimée Tf de fluide de refroidissement à un instant donné du prochain trajet.
[0047] Comme caractéristiques essentielles de la présente invention, la prédiction est réalisée à partir d’une température initiale Tfini de fluide au démarrage du moteur et d’un profil temporel d’un débit d’injection de carburant dans le moteur permettant de donner une pente de température de fluide de refroidissement brute selon le débit d’injection de carburant en gramme par seconde.
[0048] La température initiale Tfini de fluide au démarrage du moteur donne un gain de pente, ce qui est référencé 5 à la figure 1 et le profil temporel d’un débit d’injection de carburant donne une pente ascendante en température de fluide proportionnelle au débit d’injection de carburant, ce qui est référencé 4. Le gain et la pente ascendante sont multipliés en 6 pour donner une pente de température de fluide finale.
[0049] Ceci peut être effectué jusqu’en dessous d’une température prédéterminée de fluide pour chaque type de moteur thermique. Au-dessus de la température prédéterminée de fluide, la pente est corrigée par une correction dépendant de la température initiale Tfini de fluide au démarrage comme montré en 7.
[0050] Ensuite, une intégration 8 de la pente donne la température estimée Tf de fluide de refroidissement à un instant donné du prochain trajet, avantageusement après saturation en 9 de la température estimée Tf de fluide par une température cible Tfc de régulation de fluide de refroidissement dès que la température estimée Tf de fluide a atteint la température cible Tfc de régulation de fluide de refroidissement.
[0051] Il va maintenant être détaillé des modes de réalisation de l’estimation d’un débit d’injection de carburant en gramme par seconde qui est effectué en 3, ce débit étant filtré ou non en fonction notamment de la quantité de carburant brute exprimée en gramme par seconde et du temps t. Ce débit d’injection de carburant est estimé selon un profil temporel de débit d’injection de carburant dans le moteur thermique.
[0052] Le profil temporel de débit d’injection de carburant dans le moteur thermique peut être estimé à partir d’une estimation d’une vitesse lors du prochain trajet à effectuer et d’une estimation d’un profil de régime et de couple du moteur pour ce prochain trajet. Il existe plusieurs modes de détermination du profil temporel de débit d’injection de carburant.
[0053] Dans un premier mode, le prochain trajet à effectuer peut être défini par positionnement global localisant géographiquement un point de départ et une destination pour le prochain trajet ainsi que des caractéristiques routières du prochain trajet à effectuer.
[0054] Ceci peut être réalisé par un système de positionnement global ou SPG connu aussi sous l’acronyme anglais de GPS embarqué à bord du véhicule. Cette fonction permet de mémoriser la position du véhicule à chaque instant afin de pouvoir localiser la zone géographique d’utilisation du véhicule.
[0055] Le système de positionnement peut contenir des caractéristiques routières qui sont par exemple la durée estimée du parcours à effectuer, le nombre de kilomètres sur autoroute ou en circulation urbaine, les limitations de vitesses, la densité de trafic, une dénivellation ou l’altitude du prochain trajet, permettant d’estimer au mieux le profil temporel de débit d’injection de carburant à tout instant du trajet à effectuer.
[0056] Les caractéristiques routières peuvent aussi comprendre une probabilité de conditions climatiques, ceci par zone géographique et/ou par saison climatique, avec des modèles d’évolution des conditions climatiques selon des paramètres climatiques comme une température extérieure et une pression atmosphérique estimées en fonction de la saison déterminée par la date actuelle de roulage et l’altitude déterminée par la localisation du véhicule.
[0057] Dans un deuxième mode, le prochain trajet à effectuer peut être défini par apprentissage. Il est alors reconnu dans le prochain trajet, juste au début du roulage de ce prochain trajet ou par indication du conducteur pour l’identification du prochain trajet à effectuer, un trajet déjà fréquemment emprunté et dont les caractéristiques routières, notamment celles qui ont été précédemment mentionnées pour le premier mode, ont été mémorisées. Ce trajet déjà fréquemment emprunté peut être par exemple un trajet du domicile au lieu de travail du conducteur en aller comme en retour.
[0058] Dans un troisième mode, le prochain trajet à effectuer peut être défini par localisation du véhicule dans une zone pour laquelle les caractéristiques routières sont connues et peuvent être aisément extrapolées, par exemple un parcours uniquement sur autoroute ou sur nationale sans sortie possible dans les X prochains kilomètres ou un parcours seulement urbain. Il peut aussi être tenu compte de caractéristiques routières notamment celles qui ont été précédemment mentionnées pour le premier mode.
[0059] La température initiale Tfini de fluide de refroidissement peut être connue au démarrage du moteur pour le prochain trajet par mesure d’un capteur de température de fluide de refroidissement. En alternative, la température initiale Tfini de fluide de refroidissement peut être connue d’une température de fluide de refroidissement mesurée lors d’un précédent arrêt du moteur et d’une durée d’arrêt entre le précédent arrêt et le démarrage du moteur pour le prochain trajet pendant laquelle le moteur se refroidit progressivement.
[0060] Dans ce dernier cas, quand la durée d’arrêt dépasse une durée d’arrêt connue par expérience pour être suffisante pour que le moteur arrêté soit froid, la température de fluide de refroidissement au démarrage est prise égale à une température ambiante dans un environnement du véhicule. Il est considéré que le moteur thermique est alors complètement refroidi. Cette durée est connue lors de la mise au point du moteur et dépend du type de moteur.
[0061] Dans un deuxième cas, quand le moteur est arrêté depuis une durée d’arrêt inférieure à la durée d’arrêt connue par expérience, le moteur est alors encore plus ou moins chaud. Une détermination de la température initiale Tfini de fluide au démarrage se fait alors selon une courbe de décroissance de la température de fluide de refroidissement du moteur à l’arrêt en fonction d’une durée d’arrêt. Une telle courbe de décroissance a été élaborée lors d’une mise au point du moteur par l’homme de métier.
[0062] Le procédé de prédiction, en plus d’avoir un effet technique permettant d’anticiper le profil de montée en température estimée Tf de fluide à tout instant d’un trajet à effectuer, peut avoir une application préférentielle dans un procédé de régénération d’un filtre à particules intégré dans une ligne d’échappement de moteur thermique.
[0063] Dans ce procédé de régénération d’un filtre à particules, une régénération est lancée uniquement pour un trajet à effectuer quand une température de fluide de refroidissement, supérieure à une température de début de régénération prédéterminée suffisante afin de limiter une introduction de carburant dans une huile de lubrification du moteur, est estimée être atteinte conformément à un tel procédé de prédiction. Cette température de début de régénération prédéterminée peut être aux environs de 60°C.
[0064] Il peut aussi être imposé comme condition auxiliaire que le trajet à effectuer soit suffisamment long pour que la régénération soit complète afin d’éviter plusieurs régénérations incomplètes augmentant la dilution de carburant dans l’huile de lubrification du moteur thermique.
[0065] Pour chaque régénération de filtre à particules, il est en effet procédé à des injections de carburant dans les gaz d'échappement postérieurement à l’explosion du mélange air/carburant dans les cylindres du moteur thermique. Lors de ces post-injections, une grande partie du carburant injecté se dépose sur la paroi de la chambre de combustion des cylindres.
[0066] Le passage de carburant vers le carter moteur via les segments du piston est alors facilité, ce qui entraîne une dilution du carburant dans l’huile de lubrification. Un nombre élevé de régénérations, souvent incomplètes, entraîne donc une augmentation de la dilution du carburant dans l’huile de lubrification du moteur.
[0067] L’invention concerne aussi une unité de contrôle moteur mettant en oeuvre un tel procédé de prédiction, l’unité de contrôle moteur étant en charge du fonctionnement d’un moteur thermique.
[0068] L’unité de contrôle moteur comprend des moyens de détermination d’une température initiale Tfini de fluide de refroidissement au démarrage du moteur thermique, des moyens d’établissement d’un profil temporel d’un débit d’injection de carburant dans le moteur thermique, des moyens d’établissement d’une pente ascendante en température de fluide de refroidissement et des moyens de correction de cette pente au-dessus d’une température prédéterminée de fluide sauvegardée dans des moyens de mémorisation.
[0069] Pour l’application préférentielle de la présente invention, pour un pilotage de régénérations, l’unité de contrôle moteur comprend des moyens de lancement d’une régénération d’un filtre à particules. Les moyens de lancement d’une régénération peuvent être opérationnels uniquement quand la température estimée Tf de fluide de refroidissement est supérieure à une température prédéterminée suffisante pour limiter une introduction de carburant dans une huile de lubrification du moteur.
[0070] Les figures 2 et 3 illustrent, pour une température initiale Tfini de fluide de refroidissement du moteur respective de 20°C et de50°C, deux courbes correspondant à une température mesurée expérimentalement Tfexp de fluide de refroidissement et une température estimée Tf de fluide de refroidissement selon un procédé conforme à la présente invention. La courbe avec des cercles est la courbe de température estimée Tf de fluide de refroidissement du moteur et la courbe sans signe distinctif est la courbe de température expérimentale Tfexp.
[0071] A chaque figure 2 et 3, cinq roulages sont exécutés avec des profils de montée de température de fluide différents selon un temps t exprimé en secondes. A la figure 2, les roulages commencent à une température initiale de fluide de refroidissement égale à 20°C tandis qu’à la figure 3, les roulages commençait à une température initiale de fluide de refroidissement égale à 50°C.
[0072] Pour chaque figure 2 et 3, les courbes de température expérimentale Tfexp et de température estimée Tf de fluide sont relativement proches, ce qui montre que l’estimation est vérifiée par expérience.
[0073] Aux deux figures, vers 95°C, les températures estimées Tf de fluide sont saturées pour les courbes présentant des cercles par une température cible Tfc de régulation de fluide de refroidissement tandis que les températures expérimentales Tfexp de fluide oscillent autour de cette valeur de 95°C.
[0074] Ceci vaut pour les deux roulages les plus à droite à la figure 2 et les quatre roulages les plus à droite à la figure 3, la température initiale de fluide au démarrage étant plus élevée à cette figure 3 qu’à la figure 2.
[0075] La présente invention s’applique à tout véhicule à moteur thermique équipé d’un filtre à particules, avec avantageusement un système de prédiction des prochains trajets à effectuer.
[0076] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui 5 n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Procédé de prédiction d’une montée en température de fluide de refroidissement d’un moteur thermique lors d’un prochain trajet à effectuer par un véhicule, caractérisé en ce que la prédiction est réalisée à partir d’une température initiale (Tfini) de fluide au démarrage du moteur et d’un profil temporel d’un débit d’injection de carburant dans le moteur, une pente ascendante en température de fluide étant proportionnelle au débit d’injection jusqu’à une température prédéterminée de fluide pour chaque type de moteur thermique, la pente étant corrigée (7) au-dessus de la température prédéterminée de fluide par une correction dépendant de la température initiale (Tfini) de fluide au démarrage, une intégration (8) de la pente donnant la température estimée (Tf) de fluide de refroidissement à un instant donné du prochain trajet.
- 2. Procédé de prédiction selon la revendication précédente, dans lequel le profil temporel de débit d’injection de carburant dans le moteur thermique est estimé à partir d’une estimation d’une vitesse lors du prochain trajet à effectuer et d’une estimation d’un profil de régime et de couple du moteur pour ce prochain trajet.
- 3. Procédé de prédiction selon la revendication précédente, dans lequel le prochain trajet à effectuer est défini soit par positionnement global localisant géographiquement un point de départ et une destination pour le prochain trajet ainsi que des caractéristiques routières du prochain trajet à effectuer, soit par apprentissage en reconnaissant dans le prochain trajet un trajet déjà fréquemment emprunté et dont les caractéristiques routières ont été mémorisées ou soit par localisation du véhicule dans une zone pour laquelle les caractéristiques routières sont connues.
- 4. Procédé de prédiction selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la température initiale (Tfini) de fluide de refroidissement est connue au démarrage du moteur pour le prochain trajet par mesure d’un capteur de température de fluide de refroidissement ou à partir d’une température de fluide de refroidissement mesurée lors d’un précédent arrêt du moteur et d’une durée d’arrêt entre le précédent arrêt et le démarrage du moteur pour le prochain trajet.
- 5. Procédé de prédiction selon la revendication précédente, dans lequel, quand la durée d’arrêt dépasse une durée d’arrêt connue par expérience pour être suffisante pour que le moteur arrêté soit froid, la température de fluide de refroidissement au démarrage est prise égale à une température ambiante dans un environnement du véhicule ou, quand le moteur est arrêté depuis une durée d’arrêt inférieure à la durée d’arrêt connue par expérience, une détermination de la température initiale (Tfini) de fluide au démarrage se fait selon une courbe de décroissance de la température de fluide de refroidissement du moteur à l’arrêt en fonction d’une durée d’arrêt, la courbe de décroissance ayant été élaborée lors d’une mise au point du moteur.
- 6. Procédé de prédiction selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le profil temporel d’un débit d’injection de carburant dans le moteur thermique est filtré ou laissé brut.
- 7. Procédé de prédiction selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, quand la température estimée (Tf) de fluide de refroidissement à un instant donné du prochain trajet atteint une température cible (Tfc) de régulation de fluide de refroidissement prédéterminée pour le fluide de refroidissement, la température estimée (Tf) de fluide de refroidissement est alors maintenue égale à la température cible (Tfc) de régulation de fluide de refroidissement.
- 8. Procédé de régénération d’un filtre à particules intégré dans une ligne d’échappement de moteur thermique, caractérisé en ce qu’une régénération est lancée uniquement pour un trajet à effectuer quand une température de fluide de refroidissement supérieure à une température de début de régénération prédéterminée suffisante afin de limiter une introduction de carburant dans une huile de lubrification du moteur est estimée être atteinte conformément à un procédé de prédiction selon l’une quelconque des revendications précédentes.
- 9. Unité de contrôle moteur mettant en oeuvre un procédé de prédiction selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, l’unité de contrôle moteur étant en charge du fonctionnement d’un moteur thermique, caractérisée en ce que l’unité de contrôle moteur comprend des moyens de détermination d’une température initiale (Tfini) de fluide de refroidissement au démarrage du moteur thermique, des moyens d’établissement d’un profil temporel d’un débit d’injection de carburant dans le moteur thermique, des moyens d’établissement d’une pente ascendante en température de fluide de refroidissement et des moyens de correction de cette pente au-dessus d’une température prédéterminée de fluide sauvegardée dans des moyens de mémorisation.
- 10. Unité de contrôle moteur selon la revendication précédente, laquelle comprend des moyens de lancement d’une régénération d’un filtre à particules, les moyens de lancement d’une régénération étant opérationnels uniquement quand la température estimée (Tf) de fluide de refroidissement est supérieure à une température 5 prédéterminée suffisante pour limiter une introduction de carburant dans une huile de lubrification du moteur.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2002038933A1 (fr) * | 2000-11-11 | 2002-05-16 | Robert Bosch Gmbh | Procede et dispositif de commande d'un moteur a combustion interne comportant un systeme de traitement subsequent de gaz d'echappement |
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-
2018
- 2018-07-30 FR FR1857056A patent/FR3084402A1/fr active Pending
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