EP1207290A2 - Procédé d'optimisation de la combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant en auto-allumage - Google Patents

Procédé d'optimisation de la combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant en auto-allumage Download PDF

Info

Publication number
EP1207290A2
EP1207290A2 EP01402805A EP01402805A EP1207290A2 EP 1207290 A2 EP1207290 A2 EP 1207290A2 EP 01402805 A EP01402805 A EP 01402805A EP 01402805 A EP01402805 A EP 01402805A EP 1207290 A2 EP1207290 A2 EP 1207290A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion
parameters
slow
fast
optimization method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01402805A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1207290A3 (fr
Inventor
Jacques Lavy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Publication of EP1207290A2 publication Critical patent/EP1207290A2/fr
Publication of EP1207290A3 publication Critical patent/EP1207290A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413Controller structures or design
    • F02D2041/1418Several control loops, either as alternatives or simultaneous
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413Controller structures or design
    • F02D2041/1418Several control loops, either as alternatives or simultaneous
    • F02D2041/1419Several control loops, either as alternatives or simultaneous the control loops being cascaded, i.e. being placed in series or nested
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413Controller structures or design
    • F02D2041/142Controller structures or design using different types of control law in combination, e.g. adaptive combined with PID and sliding mode
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/12Timing of calculation, i.e. specific timing aspects when calculation or updating of engine parameter is performed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/021Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using an ionic current sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/027Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors

Definitions

  • the present invention relates to a method for optimizing the combustion of an internal combustion engine operating in self-ignition control.
  • Self-ignition is a known phenomenon in two-stroke engines and has advantages in terms of pollutant emissions since obtains in particular low emissions of hydrocarbons and nitrogen oxides.
  • Self-ignition is a phenomenon that allows combustion to be initiated by residual burnt gases which are present in the combustion chamber after combustion.
  • This self-ignition is achieved by controlling the amount of gas burned residual and its mixture with the fresh gases. Residual gases, which are hot burnt gases, initiate the combustion of fresh gases through a combination of temperature and the presence of active species (radicals).
  • the two-stroke engine therefore works with an internal recirculation of the burnt gases (or internal EGR) at partial load.
  • Controlled self-ignition technology applied to the four engine time, is particularly interesting because it allows to operate the engine with an extremely diluted mixture, with very rich very low levels of nitrogen oxide emissions.
  • the criteria to be optimized are mainly the timing of combustion in the cycle and the rate of progress of this combustion.
  • combustion is not initiated by a spark whose moment of appearance can be controlled but by the evolution of the thermodynamic and chemical conditions of the mixture of air and fuel during the compression phase.
  • the combustion can be stalled more or earlier in the cycle and run more or less quickly.
  • WO 99/40296 has proposed a method of operation of a compression ignition engine which allows check the air / fuel ratio of the mixture present in the combustion by modification of the compression ratio by means of a member adjustable intake valve, such as the intake valve usually such an engine.
  • the present invention provides a method of optimizing combustion which allows to take into account certain parameters necessary to obtain ideal combustion and their specific response times.
  • slow parameters have a longer response time as long as the quick settings.
  • the response time of the quick parameters is at most equal to the duration of a determined number of combustion cycles.
  • the parameters to be adjusted are determined by comparison of a benchmark for ideal combustion contained in the unit and the processing of signals sent by at least one detector the state of combustion
  • the signals come from a detector of the state of combustion and / or a knock sensor and / or a pressure.
  • the processing unit corrects the parameters slow so that the quick parameters remain within limit values.
  • the process of control allows corrections to be made automatically to certain slow parameters, such as gas recirculation burned, so that variations in the quick parameters remain within acceptable and predefined limit values (such as the opening time and valve closing in the case of a type of distribution electromechanical or electro-hydraulic.)
  • the internal combustion engine 10 comprises a cylinder block fitted with four cylinders 12 forming with the piston and the cylinder head (not shown) a combustion chamber 14.
  • At least one orifice is provided for each combustion chamber 14 inlet fitted with a valve 16 whose opening and closing are controlled by an intake actuator 18 and at least one orifice exhaust fitted with a valve 20 controlled by an actuator exhaust 22.
  • the actuators 18 and 22 are of the electromechanical type or electrohydraulic whose response time is on the scale of the engine cycle but can be of the mechanical type with a continuous variation of the lift and / or the angular phasing of the valves which can have a time of scale response of a few cycles.
  • the fuel injection is an injection indirect, i.e. this fuel is injected upstream of the valve intake 16 by an injector 24 provided with its injection actuator.
  • Flow control means are also provided in the orifices intake and exhaust which, in the example described, are valves 32, 34 controlled by flow actuators 36, 38.
  • a combustion state detector 40 which, for example is a ion current detector for measuring conductivity electric combustion gas, is arranged in the combustion and which makes it possible to continuously measure the progress of the combustion.
  • a pressure detector 42 which will measure the pressure prevailing in the combustion chamber, can also be used as a medium combustion analysis and can possibly be used in parallel of detector 40.
  • the motor can also carry a detector 44 intended to measure the amplitude vibrations generated during unwanted combustions in the case rattling.
  • a processing unit 46 will thus assess the state of combustion and its evolution as a function of the signal received from the combustion state detector 40 and / or the knock sensor 44 and / or the pressure sensor 42.
  • this processing unit will receive by logic unit 48 engine operation information such as rpm medium and instantaneous, air flow, air / fuel ratio, gas flow burnt external recirculated, valve liftings and shims, coolant temperature, oil temperature, intake air temperature.
  • engine operation information such as rpm medium and instantaneous, air flow, air / fuel ratio, gas flow burnt external recirculated, valve liftings and shims, coolant temperature, oil temperature, intake air temperature.
  • control signals are sent by this unit to the different actuators 18, 22, 24, 30, 36 and 38 in order to obtain in the combustion chamber, for the following cycles, the conditions for ideal combustion of the air and fuel mixture.
  • the processing unit 46 will thus receive, at the start of the combustion cycle, signals from at least minus a detector 40, 42, 44.
  • the unit 46 will process these signals and determine, based on a benchmark contained in its regulatory logic, the combustion parameters which must be modified to obtain an ideal combustion state.
  • the unit 46 fall into two categories: slow PL parameters and parameters fast PR.
  • this unit will be brought, depending on the state of the combustion, to have no parameters to classify in one or other of the categories.
  • the unit 46 will only have to manage quick parameters or only slow settings.
  • Slow parameters are parameters whose response time is higher than other parameters.
  • response time must be understood as either the response time of the adjustment actuators which are associated with parameters they control, either as the time required to obtain the actual modification of the parameter considered in the combustion.
  • the rapid parameters PR are those whose time of response is less than or equal to the duration of a specified number of cycles of combustion while the slow parameters PL are those whose time of response is greater than the duration of this number of cycles, this number ranging from 1 to 2.
  • the quick parameters are the report air / fuel controlled by injector 24, the admitted air mass and the internal aerodynamics regulated by the valve control thanks to the valve actuators 18, 22.
  • Slow parameters include the inlet pressure managed by the intake flow actuator 36 and the valve 32, the back pressure controlled by the exhaust flow actuator 38 and the valve 34, the dilution of the fuel air mixture by the external burnt gases managed by the burnt gas actuator 30 and its valve 28.
  • the unit 46 will manage these parameters.
  • the unit will manage the adjustment of these parameters by a control loop comprising this unit, the adjustment actuator associated with the parameter to be modified and the detector (s) allowing know the state of combustion.
  • the unit 46 will send a control signal to the actuator for adjusting the parameter in question, such as the actuator controlling the fuel injection 24 then the detector 40 and / or 42 and / or 44 will control the combustion process and send a signal to the unit 46 who will treat him.
  • the actuator for adjusting the parameter in question, such as the actuator controlling the fuel injection 24
  • the detector 40 and / or 42 and / or 44 will control the combustion process and send a signal to the unit 46 who will treat him.
  • this unit 46 will manage the slow parameters through the servo loop and send signals from commands to a part of the actuators to control the adjustment of slow parameters PL, such as the burnt gas actuator 30 which will act on the valve 28 so as to modify the rate of burnt gases which will be directed to the intake opening and thus modify the dilution of these gases in the mixture of carburetted air present in the combustion chamber.
  • slow parameters PL such as the burnt gas actuator 30 which will act on the valve 28 so as to modify the rate of burnt gases which will be directed to the intake opening and thus modify the dilution of these gases in the mixture of carburetted air present in the combustion chamber.
  • the unit 46 will manage the control of the actuators of setting of quick parameters PR also by a loop control and taking into account the influence on combustion of the control of slow parameters PL.
  • the unit 46 will control part of the actuators for adjusting the quick parameters PR, such as for example the intake actuator 18 acting on the inlet valve 16 in such a way that this compensates for insufficient adjustment of slow parameters and thus obtaining the desired combustion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé d'optimisation de la combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant en auto-allumage contrôlé dans lequel on mesure l'état de la combustion d'un mélange air/carburant dans la chambre de combustion (14) et, après traitement des signaux de mesure envoyés à une unité de traitement logique (46), on ajuste au moins un paramètre de contrôle de la combustion pour obtenir la combustion désirée pour les cycles suivants. Selon l'invention, le procédé est caractérisé en ce que : - on détermine plusieurs paramètres à ajuster pour optimiser la combustion ; - on classe lesdits paramètres en paramètres rapides (PR) et en paramètres lents (PL); - on gère les paramètres rapides (PR) par une boucle d'asservissement spécifique auxdits paramètres et on gère les paramètres lents (PL) par une boucle d'asservissement spécifique aux paramètres lents pour obtenir la combustion souhaitée pour les cycles suivants.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé d'optimisation de la combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant en auto-allumage contrôlé.
L'auto-allumage est un phénomène connu dans les moteurs deux temps et présente des avantages au niveau des émissions de polluants puisque l'on obtient notamment de faibles émissions d'hydrocarbures et d'oxydes d'azote.
En ce qui concerne les moteurs quatre temps, lors de la combustion en auto-allumage, de très faibles émissions d'oxydes d'azote peuvent être obtenues ainsi qu'une remarquable régularité cyclique.
L'auto-allumage est un phénomène qui permet d'initier la combustion grâce à des gaz brûlés résiduels qui sont présents dans la chambre de combustion après la combustion.
Cet auto-allumage est réalisé en contrôlant la quantité de gaz brûlés résiduels et son mélange avec les gaz frais. Les gaz résiduels, qui sont des gaz brûlés chauds, initient la combustion des gaz frais grâce à une combinaison de température et à la présence d'espèces actives (radicaux).
Dans les moteurs deux temps, la présence de gaz résiduels est « inhérente » à la combustion.
En effet, lorsque la charge du moteur diminue, la quantité de gaz frais diminue et est naturellement remplacée par une quantité de gaz brûlés résiduels du ou des cycles de combustion précédents qui ne sont pas sortis du cylindre.
Le moteur deux temps fonctionne donc avec une recirculation interne des gaz brûlés (ou EGR interne) à charge partielle.
Toutefois, la présence de cette EGR interne n'est pas suffisante pour obtenir le fonctionnement souhaité en auto-allumage car des travaux ont démontré qu'il faut aussi contrôler et notamment limiter le mélange entre cette EGR interne et les gaz frais.
La technologie d'auto-allumage contrôlée, appliquée au moteur quatre temps, est particulièrement intéressante car elle permet de faire fonctionner le moteur avec un mélange extrêmement dilué, avec des richesses très faibles et des émissions d'oxydes d'azote de très bas niveaux.
Pour avoir un moteur à haut rendement et peu polluant, il faut assurer une combustion optimale quelques soient les conditions de fonctionnement du moteur (régime, charge, température ambiante, hygrométrie,...), de son vieillissement et de son encrassement.
Les critères à optimiser sont principalement le calage de la combustion dans le cycle et la vitesse de déroulement de cette combustion.
Dans le cas d'un moteur à auto-allumage contrôlé, la combustion n'est pas initiée par une étincelle dont le moment d'apparition peut être commandé mais par l'évolution des conditions thermodynamiques et chimiques du mélange d'air et de carburant au cours de la phase de compression.
Suivant les variations de cette évolution, la combustion pourra être calée plus ou moins tôt dans le cycle et se dérouler plus ou moins vite.
Il est donc nécessaire d'ajuster différents paramètres de contrôle de la combustion afin d'optimiser en permanence le déroulement de cette combustion.
Il a été proposé par le document WO 99/40296 un procédé de fonctionnement d'un moteur à allumage par compression qui permet de contrôler le rapport air/carburant du mélange présent dans la chambre de combustion par modification du taux de compression au moyen d'un organe d'admission réglable, tel que la soupape d'admission que comporte habituellement un tel moteur.
Pour ce faire, il est prévu de mesurer l'état de la combustion puis de régler le moment de fermeture de la soupape d'admission de la chambre de combustion pour le cycle suivant en fonction du signal provenant de cette mesure.
Le procédé décrit dans ce document n'autorise que le réglage de la compression seule ou associée à d'autres paramètres et ce pour le cycle suivant, ce qui implique d'avoir des réglages de ces paramètres dont le temps de réponse est inférieur à la durée du cycle de combustion.
La présente invention propose un procédé d'optimisation de la combustion qui permet de tenir compte de certains paramètres nécessaires à l'obtention d'une combustion idéale ainsi que de leurs temps de réponses spécifiques.
A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que :
  • on détermine plusieurs paramètres à ajuster pour optimiser la combustion ;
  • on classe lesdits paramètres en paramètres rapides et en paramètres lents ;
  • on gère les paramètres rapides par une boucle d'asservissement spécifique auxdits paramètres et on gère les paramètres lents par une boucle d'asservissement spécifique aux paramètres lents pour obtenir la combustion souhaitée pour les cycles suivants.
De par ce procédé, l'ensemble des paramètres pertinents internes à la chambre de combustion du moteur à auto-allumage contrôlé vont pouvoir être contrôlés en prenant en compte leurs temps de réponse spécifiques sur la combustion
Ces paramètres sont, notamment, la quantité d'air admis, la quantité de carburant, le rapport air/carburant global et local, la quantité de gaz brûlés internes et son degré de mélange avec les gaz frais, la dilution des gaz frais par des gaz brûlés recirculés externes,...
Plus particulièrement, on commande les paramètres lents et on commande les paramètres rapides en prenant en compte la commande des paramètres lents.
Grâce à cette caractéristique, l'insuffisance du réglage des paramètres lents peut être compensée par le réglage approprié des paramètres rapides, ce qui en final permet d'obtenir la combustion souhaitée et cela quelques soient les conditions de fonctionnement.
Plus particulièrement, les paramètres lents ont un temps de réponse plus long que les paramètres rapides.
De manière préférentielle, le temps de réponse des paramètres rapides est au plus égal à la durée d'un nombre déterminé de cycles de combustion.
Conformément à l'invention, les paramètres à ajuster sont déterminés par comparaison d'un référentiel pour une combustion idéale contenu dans l'unité et du traitement de signaux envoyés par au moins un détecteur de l'état de la combustion
De façon particulière, les signaux proviennent d'un détecteur de l'état de combustion et/ou d'un détecteur de cliquetis et/ou d'un détecteur de pression.
Selon un aspect de l'invention, l'unité de traitement corrige les paramètres lents afin que les paramètres rapides reste dans des valeurs limites.
Grâce à cela, au fur et à mesure du fonctionnement du moteur et de son évolution dans le temps (encrassement, vieillissement), le procédé de contrôle permet de faire des corrections, de manière automatique, sur certains paramètres lents, comme par exemple la recirculation des gaz brûlés, afin que les variations des paramètres rapides restent dans des valeurs limites acceptables et prédéfinies (tel que le moment d'ouverture et de fermeture des soupapes dans le cas d'une distribution de type électromécanique ou électrohydraulique.)
Les autres caractéristiques et avantages de l'invention seront plus détaillés dans la description qui va suivre et en se référant à la figure unique annexée, illustrant à titre non limitatif un exemple de réalisation et qui montre une représentation schématique d'un moteur à combustion à auto allumage utilisant le procédé selon l'invention.
Sur cette figure, le moteur à combustion interne 10 comporte un bloc cylindre muni de quatre cylindres 12 formant avec le piston et la culasse (non représentés) une chambre de combustion 14.
Pour chaque chambre de combustion 14, il est prévu au moins un orifice d'admission muni d'une soupape 16 dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un actionneur d'admission 18 et au moins un orifice d'échappement muni d'une soupape 20 commandée par un actionneur d'échappement 22.
Les actionneurs 18 et 22 sont du type électromécanique ou électrohydraulique dont le temps de réponse est à l'échelle du cycle moteur mais peuvent être du type mécanique avec une variation continue de la levée et/ou du phasage angulaire des soupapes qui peut avoir un temps de réponse de l'échelle de quelques cycles.
Dans le cas de l'exemple décrit, l'injection de carburant est une injection indirecte, c'est à dire que ce carburant est injecté en amont de la soupape d'admission 16 par un injecteur 24 muni de son actionneur d'injection.
En outre, il est prévu de faire admettre, dans l'orifice d'admission muni de la soupape 16, des gaz brûlés recirculés externes, dits EGR externe, par l'intermédiaire d'un conduit 26 qui est en communication avec les gaz d'échappement issus de la combustion dans les cylindres 14 et dans lequel est disposé une vanne de réglage 28 commandée par un actionneur de gaz brûlés 30.
Il est également prévu des moyens de contrôle de débit dans les orifices d'admission et d'échappement qui, dans l'exemple, décrit sont des vannes 32, 34 commandés par des actionneurs de débit 36, 38.
De plus, un détecteur de l'état de combustion 40 qui, à titre d'exemple est un détecteur de courant ionique permettant de mesurer la conductivité électrique des gaz de combustion, est disposé dans la chambre de combustion et qui permet de mesurer, en continu, le déroulement de la combustion.
Un détecteur de pression 42 qui va mesurer la pression régnant dans la chambre de combustion, peut être également employer comme moyen d'analyse de la combustion et pourra éventuellement être utiliser en parallèle du détecteur 40.
Le moteur peut porter en outre un détecteur 44 destiné à mesurer l'amplitude des vibrations générées pendant des combustions indésirables dans le cas de cliquetis.
Une unité de traitement 46 va ainsi évaluer l'état de la combustion et son évolution en fonction du signal reçu du détecteur de l'état de combustion 40 et/ou du détecteur de cliquetis 44 et/ou du détecteur de pression 42.
Additionnellement, cette unité de traitement va recevoir par l'unité logique 48 des informations relatives au fonctionnement du moteur tel que le régime moyen et instantané, le débit d'air, le rapport air/carburant, le débit de gaz brûlés recirculés externes, les levées et calages des soupapes, la température du liquide de refroidissement, la température d'huile, la température d'air d'admission.
En fonction des signaux/informations reçus et après traitement de ces derniers par l'unité de traitement 46, des signaux de commande sont envoyés par cette unité aux différents actionneurs 18, 22, 24, 30, 36 et 38 afin d'obtenir dans la chambre de combustion, pour les cycles suivants, les conditions pour une combustion idéale du mélange air et carburant.
Pour connaítre l'état de la combustion à un cycle, l'unité de traitement 46 va ainsi recevoir, au début du cycle de combustion, des signaux émanant d'au moins un détecteur 40, 42, 44.
En fonction des signaux reçus et de leurs évolutions pendant ce cycle, l'unité 46 va traiter ces signaux et déterminer, en se basant sur un référentiel contenu dans sa logique de régulation, les paramètres de la combustion qui doivent être modifiés pour obtenir un état de la combustion idéale.
Une fois que les paramètres à modifier sont déterminés, l'unité 46 les classent en deux catégories : les paramètres lents PL et les paramètres rapides PR.
Dans certains cas, cette unité va être amenée, en fonction de l'état de la combustion, à n'avoir aucun paramètre à classer dans l'une ou l'autre des catégories.
De ce fait, l'unité 46 n'aura à gérer que des paramètres rapides ou que des paramètres lents.
Les paramètres lents sont les paramètres dont le temps de réponse est supérieur à celui d'autres paramètres.
Il est entendu que le temps de réponse doit être compris soit comme le temps de réponse des actionneurs de réglage qui sont associés aux paramètres qu'ils commandent, soit comme la durée nécessaire pour obtenir la modification effective du paramètre considéré dans la chambre de combustion.
A titre d'exemple, les paramètres rapides PR sont ceux dont le temps de réponse est inférieur ou égal à la durée d'un nombre déterminé de cycles de combustion alors que les paramètres lents PL sont ceux dont le temps de réponse est supérieur à la durée de ce nombre de cycles, ce nombre pouvant aller de 1 à 2.
Toujours à titre d'exemple, les paramètres rapides sont le rapport air/carburant contrôlé par l'injecteur 24, la masse d'air admise et l'aérodynamique interne réglés par la commande des soupapes grâce aux actionneurs de soupapes 18, 22.
Les paramètres lents sont notamment la pression d'admission gérée par l'actionneur de débit d'admission 36 et la vanne 32, la contre-pression d'échappement commandée par l'actionneur de débit d'échappement 38 et la vanne 34, la dilution du mélange d'air carburé par les gaz brûlés externes gérée par l'actionneur de gaz brûlés 30 et sa vanne 28.
Une fois la détermination et le classement des paramètres effectués, l'unité 46 va gérer ces paramètres.
Dans le cas où seuls des paramètres rapides PR ou des paramètres lents PL ont été déterminés, l'unité va gérer le réglage de ces paramètres par une boucle d'asservissement comprenant cette unité, l'actionneur de réglage associé au paramètre à modifier et le ou les détecteur(s) permettant de connaítre l'état de la combustion.
Plus particulièrement, l'unité 46 va envoyer un signal de commande à l'actionneur de réglage du paramètre considéré, tel que l'actionneur commandant l'injection de carburant 24 puis le détecteur 40 et/ou 42 et/ou 44 va contrôler le déroulement de la combustion et envoyer un signal à l'unité 46 qui va le traiter.
Par contre, si l'unité 46 a déterminé et classé des paramètres rapides et des paramètres lents pour optimiser la combustion, alors cette unité va gérer les paramètres lents par la boucle d'asservissement et envoyer des signaux de commandes à une partie des actionneurs pour commander le réglage de paramètres lents PL, tel qu'à l'actionneur de gaz brûlés 30 qui va agir sur la vanne 28 de façon à modifier le taux de gaz brûlés qui vont être dirigés vers l'ouverture d'admission et ainsi modifier la dilution de ces gaz dans le mélange d'air carburé présent dans la chambre de combustion.
Associé à cette étape, l'unité 46 va gérer la commande des actionneurs de réglage des paramètres rapides PR également par une boucle d'asservissement et en tenant compte de l'influence sur la combustion de la commande des paramètres lents PL.
Ainsi, l'unité 46 va commander une partie des actionneurs de réglage des paramètres rapides PR, tel que par exemple l'actionneur d'admission 18 agissant sur la soupape d'admission 16 de manière telle que cette commande compense l'insuffisance du réglage des paramètres lents et à obtenir ainsi la combustion désirée.
Bien entendu, le moteur va évoluer dans le temps et l'unité de traitement 46 corrigera automatiquement le réglage de certains paramètres lents afin que la variation de réglage de paramètres rapides restent dans des valeurs limites acceptables et cela toujours dans l'objectif d'obtenir la combustion souhaitée.
L'invention décrite ci-dessus fait état d'un moteur à combustion interne à injection indirecte mais cette invention s'applique tout aussi bien à un moteur à combustion à injection directe.
Il est aussi fait état d'admission de gaz brûlés recirculés externes, recirculation qui doit être comprise comme provenant soit du collecteur d'échappement soit directement d'une autre chambre de combustion d'un cylindre du moteur.

Claims (7)

  1. Procédé d'optimisation de la combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant à auto-allumage contrôlé dans lequel on mesure l'état de la combustion d'un mélange air/carburant dans la chambre de combustion (14) et, après traitement des signaux de mesure envoyés à une unité de traitement (46), on ajuste au moins un paramètre de contrôle de la combustion pour obtenir la combustion désirée pour les cycles suivants, caractérisé en ce que :
    on détermine plusieurs paramètres à ajuster pour optimiser la combustion ;
    on classe lesdits paramètres en paramètres rapides (PR) et en paramètres lents (PL) ;
    on gère les paramètres rapides (PR) par une boucle d'asservissement spécifique auxdits paramètres et on gère les paramètres lents (PL) par une boucle d'asservissement spécifique aux paramètres lents pour obtenir la combustion souhaitée pour les cycles suivants.
  2. Procédé d'optimisation de la combustion selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
    on commande les paramètres lents (PL);
    et on commande les paramètres rapides (PR) en prenant en compte la commande des paramètres lents (PL).
  3. Procédé d'optimisation de la combustion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les paramètres lents (PL) ont un temps de réponse plus long que les paramètres rapides (PR)
  4. Procédé d'optimisation de la combustion selon la revendication 3, caractérisé en ce que le temps de réponse des paramètres rapides (PR) est au plus égal à la durée d'un nombre déterminé de cycles de combustion.
  5. Procédé d'optimisation de la combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les paramètres à ajuster sont déterminés par comparaison d'un référentiel pour une combustion idéale contenu dans l'unité (46) et du traitement de signaux envoyés par au moins un détecteur (40, 42, 44) de l'état de la combustion
  6. Procédé d'optimisation de la combustion selon la revendication 5, caractérisé en ce que les signaux proviennent d'un détecteur de l'état de combustion (40) et/ou d'un détecteur de cliquetis (44) et/ou d'un détecteur de pression (42).
  7. Procédé d'optimisation de la combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de traitement (46) corrige les paramètres lents (PL) afin que les paramètres rapides (PR) restent dans des valeurs limites.
EP01402805A 2000-11-20 2001-10-30 Procédé d'optimisation de la combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant en auto-allumage Withdrawn EP1207290A3 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0015040 2000-11-20
FR0015040A FR2816989B1 (fr) 2000-11-20 2000-11-20 Procede d'optimisation de la combustion d'un moteur a combustion interne fonctionnant en auto-allumage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1207290A2 true EP1207290A2 (fr) 2002-05-22
EP1207290A3 EP1207290A3 (fr) 2007-11-21

Family

ID=8856733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01402805A Withdrawn EP1207290A3 (fr) 2000-11-20 2001-10-30 Procédé d'optimisation de la combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant en auto-allumage

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6543418B2 (fr)
EP (1) EP1207290A3 (fr)
JP (1) JP2002195062A (fr)
FR (1) FR2816989B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2923294A1 (fr) * 2007-11-05 2009-05-08 Renault Sas Procede de detection de combustion anormale

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7367319B2 (en) * 2005-11-16 2008-05-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus to determine magnitude of combustion chamber deposits
JP4276241B2 (ja) * 2006-05-11 2009-06-10 株式会社日立製作所 エンジンの制御装置
US8924125B2 (en) 2011-03-31 2014-12-30 Robert Bosch Gmbh Perturbing engine performance measurements to determine optimal engine control settings

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999040296A1 (fr) 1998-02-07 1999-08-12 Daimlerchrysler Ag Procede permettant de faire fonctionner un moteur a combustion interne a quatre temps

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4232643A (en) * 1976-11-22 1980-11-11 Fuel Injection Development Corporation Charge forming system for maintaining operation of an internal combustion engine at its lean limit
DE2939580A1 (de) * 1979-09-29 1981-04-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur regelung des zuendzeitpunktes
GB2141259A (en) * 1983-06-03 1984-12-12 Ford Motor Co Automatic control of i.c. engines
US5535722A (en) * 1994-06-27 1996-07-16 Ford Motor Company Knock detection system and control method for an internal combustion engine
DE19630213C1 (de) * 1996-07-26 1997-07-31 Daimler Benz Ag Verfahren und Vorrichtung zur Motormomenteinstellung bei einem Verbrennungsmotor
DE19807126C2 (de) * 1998-02-20 2000-11-16 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Einstellung der Antriebsleistung eines Kraftfahrzeuges
FR2790516B1 (fr) * 1999-03-01 2001-05-11 Renault Procede de commande d'un moteur a combustion interne

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999040296A1 (fr) 1998-02-07 1999-08-12 Daimlerchrysler Ag Procede permettant de faire fonctionner un moteur a combustion interne a quatre temps

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2923294A1 (fr) * 2007-11-05 2009-05-08 Renault Sas Procede de detection de combustion anormale

Also Published As

Publication number Publication date
FR2816989A1 (fr) 2002-05-24
US20020059918A1 (en) 2002-05-23
JP2002195062A (ja) 2002-07-10
FR2816989B1 (fr) 2003-05-16
EP1207290A3 (fr) 2007-11-21
US6543418B2 (en) 2003-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2828714A1 (fr) Procede et dispositif de mise en oeuvre d'un moteur a combustion interne
FR2875548A1 (fr) Procede et dispositif de commande d'un moteur a combustion interne
FR2864840A1 (fr) Procede et dispositif de gestion d'un moteur a combustion interne
FR2843615A1 (fr) Procede de regulation du processus de combustion d'un moteur a combustion interne a auto-allumage commande
FR2866072A1 (fr) Procede et dispositif de commande d'un moteur a combustion interne
FR2864839A1 (fr) Procede et dispositif de gestion d'un moteur a combustion interne
EP0954689B1 (fr) Dispositif de commande d'un moteur a combustion interne a allumage commande et injection directe
JP2021512252A5 (fr)
EP1207290A2 (fr) Procédé d'optimisation de la combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant en auto-allumage
EP1632668B1 (fr) Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne à injection directe de carburant et moteur utilisant un tel procédé
FR2891308A1 (fr) Procede de gestion d'un moteur a combustion a auto-allumage controle
FR2850706A1 (fr) Procede pour actionner un moteur a combustion interne fonctionnant avec injection directe de carburant
FR2805001A1 (fr) Moteur a combustion interne et procede de mise en oeuvre
FR3044359A1 (fr) Procede de commande d'un moteur a combustion interne.
FR2834000A1 (fr) Moteur a combustion interne avec une injection directe
EP1314875B2 (fr) Système de contrôle du fonctionnement d'un moteur diesel de véhicule automobile
FR2875852A1 (fr) Procede de fonctionnement d'un moteur a combustion interne.
WO2001004465A1 (fr) Procede de commande d'un moteur a combustion en vue de corriger la dispersion des cylindres en terme de couple gaz
EP1400679B1 (fr) Système de contrôle du fonctionnement d'un moteur diesel de véhicule automobile
FR2901319A1 (fr) Procede et appareil de commande d'un moteur a combustion interne comportant une reserve de couple-angle d'allumage
WO2002040840A1 (fr) Procede et dispositif de commande du fonctionnement d'un moteur a combustion interne a auto-allumage
FR2870887A1 (fr) Procede de gestion d'un moteur a combustion interne
FR2792682A1 (fr) Appareil de commande pour moteur a combustion interne
WO2009112727A1 (fr) Systeme de controle d'un moteur thermique a recirculation des gaz d'echappement
EP3426912B1 (fr) Méthode de détermination d'une correction préventive d'avance à l'allumage d'un moteur à combustion interne à allumage commandé

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F02D 35/02 20060101ALI20071018BHEP

Ipc: F02D 41/14 20060101AFI20020205BHEP

17P Request for examination filed

Effective date: 20080521

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20081013

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20090424