FR2817589A1 - Fuel injection control method for motor vehicle internal combustion engine starting involves steadily increasing the amount of gaseous fuel injected during the starting phase - Google Patents
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Abstract
Description
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Procédé d'injection pour un moteur à combustion interne utilisant un carburant gazeux
La présente invention concerne un procédé pour régler la quantité du carburant gazeux injectée pour des moteurs à combustion interne fonctionnant au carburant gazeux, notamment pendant la phase de démarrage, ainsi qu'un système et un programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre du procédé. Injection method for an internal combustion engine using a gaseous fuel
The present invention relates to a method for adjusting the quantity of gaseous fuel injected for internal combustion engines operating on gaseous fuel, in particular during the start-up phase, as well as a system and a computer program for carrying out the method. .
Un tel moteur convertit de l'énergie chimique en énergie mécanique. Le carburant est stocké dans un réservoir du véhicule, et l'oxygène est présent dans l'air atmosphérique dans l'environnement. Such an engine converts chemical energy into mechanical energy. Fuel is stored in a vehicle tank, and oxygen is present in atmospheric air in the environment.
Le rapport de la quantité du carburant relativement à la quantité d'air est appelé richesse du mélange. Une richesse pour laquelle la proportion de carburant relativement à la proportion d'air est plus grande ou plus basse que la richesse stoechiométrique des réactants de combustion dans le sens chimique est appelée, respectivement, surrichesse ou sousrichesse. The ratio of the amount of fuel to the amount of air is called the richness of the mixture. A richness for which the proportion of fuel relative to the proportion of air is greater or lower than the stoichiometric richness of the combustion reactants in the chemical sense is called, respectively, over-richness or under-richness.
La richesse influence le rendement du moteur, ou plus précisément, le degré d'efficacité de la conversion de l'énergie contenue dans le carburant en force motrice. La richesse influence aussi la composition du mélange de gaz expulsé du moteur, notamment la proportion de gaz généré pendant la combustion qui sont susceptibles de nuire à l'environnement. The richness influences the efficiency of the engine, or more precisely, the degree of efficiency of the conversion of the energy contained in the fuel into motive force. The richness also influences the composition of the gas mixture expelled from the engine, in particular the proportion of gas generated during combustion which are likely to harm the environment.
Traditionnellement, le carburant est fourni sous forme liquide. Fuel has traditionally been supplied in liquid form.
Dans des moteurs à injection indirecte, le carburant est vaporisé dans le carburateur, puis mélangé avec de l'air et conduit dans des chambres de combustion du moteur. Dans des moteurs à injection directe, le carburant est aspiré par une pompe de dosage à haute pression et est injecté à travers un gicleur dans des chambres de combustion, ou le carburant arrive en forme des petites gouttelettes. In indirect injection engines, the fuel is vaporized in the carburetor, then mixed with air and leads to the combustion chambers of the engine. In direct injection engines, the fuel is aspirated by a high pressure metering pump and is injected through a nozzle into combustion chambers, where the fuel arrives in the form of small droplets.
Récemment, des moteurs fonctionnant au carburant gazeux ont été développés. Par rapport aux moteurs fonctionnant au carburant liquide, les moteurs fonctionnant aux carburant gazeux sont plus Recently, gas fueled engines have been developed. Compared to liquid fuel engines, gaseous fuel engines are more
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efficaces. En outre, ils ont l'avantage de produire des gaz de combustion préservant l'environnement. effective. In addition, they have the advantage of producing environmentally friendly combustion gases.
On peut utiliser comme carburant gazeux du gaz naturel. Le gaz naturel est, de sa provenance diverse, un composé gazeux dont les teneurs principales peuvent varier. Cette variation de la composition induit, entre outre, une variation de la quantité d'énergie massique (PCI). Ceci rend délicate la mise au point des moteurs fonctionnant au carburant gazeux, notamment la gestion de la richesse. En outre, pour respecter les normes de dépollution, et pour tenir compte du fait que le comportement des moteurs fonctionnant au carburant gazeux diffère du comportement des moteurs fonctionnant au carburant liquide, le fonctionnement d'un moteur fonctionnant au carburant gazeux doit être totalement contrôlé. Natural gas can be used as a gaseous fuel. Natural gas is, from its various sources, a gaseous compound whose main contents may vary. This variation in the composition induces, among other things, a variation in the quantity of mass energy (PCI). This makes it difficult to develop engines operating on gaseous fuel, in particular wealth management. In addition, to comply with pollution control standards, and to take into account that the behavior of engines operating on gaseous fuel differs from the behavior of engines operating on liquid fuel, the operation of an engine operating on gaseous fuel must be fully controlled.
Généralement, les moteurs fonctionnant au carburant liquide tolèrent un certain degré de surrichesse. Le carburant liquide injecté dans les chambres de combustion a une tendance à se stocker en partie sur les parois, surtout au basses températures, pendant une phase de démarrage du moteur, à état froid, où la vaporisation est difficile. Dès que la température dans la chambre augmente, la partie du carburant qui est stocké sur les parois commence à se déstocker et contribue à la quantité du carburant présente dans les chambres de combustion et disponible pour la combustion. La quantité du carburant présente dans les chambres de combustion et disponible pour la combustion est donc évolutive, même si la quantité injectée est constante dans le temps. Generally, engines running on liquid fuel tolerate a certain degree of excess. The liquid fuel injected into the combustion chambers tends to be stored partly on the walls, especially at low temperatures, during a starting phase of the engine, in a cold state, where vaporization is difficult. As soon as the temperature in the chamber increases, the part of the fuel which is stored on the walls begins to be released and contributes to the quantity of fuel present in the combustion chambers and available for combustion. The quantity of fuel present in the combustion chambers and available for combustion is therefore variable, even if the quantity injected is constant over time.
Le mélange du carburant et de l'air présent dans les chambres de combustion a une richesse croissant avec le déstockage (et le temps). Ainsi, les conditions correctes d'inflammabilités caractérisées par la richesse du mélange en fonction de la température, seront rencontrées pendant la phase de démarrage malgré les dispersions du moteur et de la composition du carburant. Des systèmes de dosage de carburant liquide tiennent compte de l'effet de stockage et déstockage du carburant. The mixture of fuel and air present in the combustion chambers has an increasing richness with the destocking (and time). Thus, the correct flammability conditions characterized by the richness of the mixture as a function of the temperature, will be encountered during the start-up phase despite the dispersions of the engine and of the fuel composition. Liquid fuel metering systems take into account the effect of fuel storage and destocking.
Les systèmes d'injection indirecte du carburant gazeux sont issus des systèmes d'injection utilisés pour le carburant liquide. The indirect gas fuel injection systems come from the injection systems used for liquid fuel.
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Dans les moteurs fonctionnant au carburant gazeux, il n'y a pas de stockage de carburant sur les parois des chambres de combustion. In gas fueled engines, there is no fuel storage on the walls of the combustion chambers.
En outre, la richesse doit être réglée à un niveau plus bas que dans les moteurs fonctionnant au carburant liquide. In addition, the richness must be set at a lower level than in engines running on liquid fuel.
Les procédés pour régler la quantité du carburant liquide injecté indirectement dans des moteurs fonctionnant au carburant liquide sont mal adaptés pour utilisation dans des moteurs fonctionnant au carburant gazeux. Par exemple, la prise en compte valide pour des moteurs fonctionnant au carburant liquide, de l'évolution de la proportion de la quantité du carburant résultant du déstockage des parois, notamment pendant la phase de démarrage, quand le moteur n'a pas encore atteint sa température de marche, peut, dans des moteurs fonctionnant au carburant gazeux, mener à une situation, où la quantité de carburant gazeux injectée est trop basse ou trop haute et où, dans des situations extrêmes, les conditions d'inflammabilité ne sont pas rencontrées. Methods for adjusting the amount of liquid fuel indirectly injected into engines operating on liquid fuel are ill-suited for use in engines operating on gaseous fuel. For example, taking into account valid for engines running on liquid fuel, the evolution of the proportion of the quantity of fuel resulting from the destocking of the walls, especially during the start-up phase, when the engine has not yet reached its running temperature, can, in engines operating on gaseous fuel, lead to a situation where the quantity of gaseous fuel injected is too low or too high and where, in extreme situations, the conditions of flammability are not met .
Selon un aspect, l'invention vise à apporter un procédé d'injection du carburant gazeux pendant la phase de démarrage du moteur qui évide les désavantages de l'application des procédés d'injection du carburant fluide pour des moteurs fonctionnant au carburant gazeux. Selon un autre aspect, l'invention vise à apporter un procédé d'injection du carburant gazeux pendant la phase de démarrage qui est capable de gérer les variations des carburants résultant de la composition variable du gaz naturel et les dispersions du fonctionnement et de l'état des moteurs et ses dérives, et qui, en outre, évite la surrichesse. Selon encore un autre aspect, le procédé prévoit de mémoriser l'enrichissement nécessaire pour faire démarrer le moteur, d'une part pour le but d'assurer un enrichissement pour une phase de fonctionnement normal postérieure au démarrage du moteur permettant une transition correcte et d'autre part d'anticiper en partie l'enrichissement nécessaire pour les prochains départs, tout en tenant compte des variations de la composition du gaz naturel. According to one aspect, the invention aims to provide a method of injecting gaseous fuel during the engine start-up phase which avoids the disadvantages of applying the methods of injecting fluid fuel for engines operating on gaseous fuel. According to another aspect, the invention aims to provide a process for injecting gaseous fuel during the start-up phase which is capable of managing the variations in fuels resulting from the variable composition of natural gas and the dispersions of the operation and of the state of the engines and its drifts, and which, moreover, avoids the overbought. According to yet another aspect, the method provides for memorizing the enrichment necessary to start the engine, on the one hand for the purpose of ensuring enrichment for a normal operating phase after the engine starts allowing a correct transition and d on the other hand to anticipate in part the enrichment necessary for the next departures, while taking into account variations in the composition of natural gas.
D'une façon générale, le procédé d'injection du carburant gazeux dans un moteur à combustion interne ayant comme phases de Generally, the process for injecting gaseous fuel into an internal combustion engine having as phases
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fonctionnement, une phase de démarrage et une phase de fonctionnement normal postérieure à la phase de démarrage, dans lequel une quantité de carburant gazeux est injectée pendant un cycle de combustion du moteur dans la phase de démarrage du moteur déterminée par un algorithme de contrôle de la quantité injecté (Qi), de façon que pendant la phase de démarrage la quantité injectée (Qi) soit monotone croissante dans le temps à partir d'une quantité minimale prédéterminée (Qmin). operation, a start-up phase and a normal operation phase after the start-up phase, in which a quantity of gaseous fuel is injected during an engine combustion cycle in the engine start-up phase determined by a control algorithm. quantity injected (Qi), so that during the start-up phase the quantity injected (Qi) is monotonous increasing in time from a predetermined minimum quantity (Qmin).
La quantité injectée (Qi) croît jusqu'à une valeur finale correspondant à l'instant du démarrage effectif du moteur (Qdem) ou jusqu'à un plafond prédéterminé (Qmax). The quantity injected (Qi) increases to a final value corresponding to the instant of the actual start of the engine (Qdem) or to a predetermined ceiling (Qmax).
Avantageusement, le départ effectif du moteur est détecté d'après la vitesse de rotation. Advantageously, the effective departure of the motor is detected according to the speed of rotation.
L'algorithme de contrôle de la quantité injectée pendant la phase de démarrage est apte à coopérer avec un deuxième algorithme de contrôle opérant pendant la phase de fonction normale postérieure à la phase de démarrage. Le deuxième algorithme pourrait comprendre un mode d'apprentissage auto-adaptatif ou un mode sans apprentissage. The algorithm for controlling the quantity injected during the start-up phase is able to cooperate with a second control algorithm operating during the normal function phase after the start-up phase. The second algorithm could include a self-adaptive learning mode or a non-learning mode.
De préférence, si la composition du carburant gazeux a changé depuis le dernier démarrage, ladite quantité minimale prend une valeur de base. Plus préférablement, ladite valeur de base est déterminée en fonction de la température du moteur. Preferably, if the composition of the gaseous fuel has changed since the last start, said minimum quantity takes a basic value. More preferably, said base value is determined as a function of the engine temperature.
De préférence, si la composition du carburant gazeux n'a pas changé depuis le dernier démarrage et si le deuxième algorithme de contrôle n'est pas dans le mode d'apprentissage, ladite quantité minimale est déterminée en fonction de la valeur finale correspondant à l'instant du dernier démarrage effectif, en soustrayant une correction en fonction de la température du moteur. Plus précise, cette correction est effectuée en soustrayant de la valeur finale de la quantité injectée correspondant à l'instant du dernier démarrage effectif du moteur, une valeur corrective déterminée en fonction de la température du moteur. Preferably, if the composition of the gaseous fuel has not changed since the last start and if the second control algorithm is not in the learning mode, said minimum quantity is determined as a function of the final value corresponding to l 'instant of the last effective start, by subtracting a correction as a function of the engine temperature. More precise, this correction is made by subtracting from the final value of the quantity injected corresponding to the instant of the last effective start of the engine, a corrective value determined as a function of the temperature of the engine.
La température du moteur est avantageusement mesurée d'après la température du fluide de refroidissement du moteur. The engine temperature is advantageously measured according to the temperature of the engine coolant.
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De préférence, si la composition du carburant gazeux n'a pas changé depuis le dernier départ effectif du moteur et si le deuxième algorithme de contrôle est dans le mode d'apprentissage, ladite quantité minimale est déterminée en fonction de la valeur finale correspondant à l'instant du dernier démarrage effectif compte tenu d'une correction déterminée pendant les phases de fonctionnement normal antérieur à la phase de démarrage actuelle. Preferably, if the composition of the gaseous fuel has not changed since the last effective start of the engine and if the second control algorithm is in the learning mode, said minimum quantity is determined as a function of the final value corresponding to l 'instant of the last effective start, taking into account a correction determined during the normal operating phases prior to the current start phase.
Avantageusement, après un remplissage d'un réservoir, on considère que la composition du carburant gazeux a changé. Advantageously, after filling a tank, it is considered that the composition of the gaseous fuel has changed.
De préférence, l'accroissement de la quantité injectée (Qi) pendant la phase de démarrage suit une fonction de la forme Qi=Qmin (l+DEMGAZ)/a qui dépend d'un paramètre DEMGAZ croissant monotone dans le temps entre une valeur minimale (DEMGAZmin) et une valeur maximale (DEMGAZmax). Preferably, the increase in the quantity injected (Qi) during the start-up phase follows a function of the form Qi = Qmin (l + DEMGAZ) / a which depends on a parameter DEMGAZ increasing monotonically over time between a minimum value (DEMGAZmin) and a maximum value (DEMGAZmax).
L'accroissement de la variable DEMGAZ peut être déterminé par un incrément (INCREGAZ) et un intervalle temporal (DURGAZ). The increase in the DEMGAZ variable can be determined by an increment (INCREGAZ) and a time interval (DURGAZ).
Préférablement, l'incrément et/ou l'intervalle temporel sont déterminés en fonction de la température du moteur. De préférence, l'accroissement de la variable DEMGAZ est linéaire dans le temps. Preferably, the increment and / or the time interval are determined as a function of the temperature of the motor. Preferably, the increase in the DEMGAZ variable is linear over time.
L'invention concerne aussi un système d'injection du carburant gazeux dans un moteur à combustion interne comprenant un moyen de dosage pour doser une quantité de carburant gazeux injectée pendant un cycle de combustion du moteur, un moyen de détection d'un départ effectif du moteur, un moyen de détection des changements de la composition du carburant, des moyens de mesure du fonctionnement du moteur et un moyen apte à exécuter un algorithme de contrôle de la quantité injectée, caractérisé par le fait que, pendant une phase de démarrage du moteur, le système fait croître la quantité injectée de façon monotone croissante dans le temps à partir d'une quantité minimale prédéterminée (Qmin). The invention also relates to a system for injecting gaseous fuel into an internal combustion engine comprising a metering means for dosing an amount of gaseous fuel injected during a combustion cycle of the engine, a means for detecting an effective departure of the engine, a means for detecting changes in the fuel composition, means for measuring the operation of the engine and a means capable of executing an algorithm for controlling the quantity injected, characterized in that, during an engine start-up phase , the system increases the quantity injected monotonically increasing over time from a predetermined minimum quantity (Qmin).
En outre, l'invention concerne un programme d'ordinateur comprenant des moyens de code programme pour mettre en oeuvre les étapes du procédé d'injection du carburant gazeux dans un moteur à combustion interne mentionnés ci-dessus. Furthermore, the invention relates to a computer program comprising program code means for implementing the steps of the process for injecting gaseous fuel into an internal combustion engine mentioned above.
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D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de mise en oeuvre et de réalisation de l'invention, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur les lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement une courbe représentant l'accroissement dans le temps de la quantité injectée, - la figure 2 illustre l'accroissement de la quantité injectée de façon incrémentale, et - la figure 3 est un organigramme d'étapes de mise en oeuvre d'un algorithme de gestion de la quantité de carburant injectée dans le moteur. Other advantages and characteristics of the invention will appear on examining the detailed description of modes of implementation and embodiment of the invention, in no way limiting, and the appended drawings in which: - Figure 1 schematically illustrates a curve representing the increase over time of the quantity injected, - Figure 2 illustrates the increase in the quantity injected incrementally, and - Figure 3 is a flowchart of steps for implementing an algorithm of management of the quantity of fuel injected into the engine.
Tel qu'illustré sur la figure 1, une phase de démarrage du moteur commence à un moment tl, quand le moteur est lancé par le démarreur, et termine à un moment t2, quand le moteur effectue son démarrage effectif et une transition vers une phase de fonctionnement normal. Avant le moment tl, la quantité injectée Qi est nulle. Au moment de lancement du moteur, la quantité injectée Qi commence, à partir d'une quantité minimale Qmin à croître de façon monotone dans le temps. L'accroissement de la quantité injectée continue jusqu'à une valeur Qdem correspondant au démarrage effectif t2 du moteur. Puis, le moteur continue de tourner dans une phase de fonctionnement normal. As illustrated in FIG. 1, a phase of starting the engine begins at a time t1, when the engine is started by the starter, and ends at a time t2, when the engine performs its effective starting and a transition to a phase normal operation. Before the moment tl, the quantity injected Qi is zero. When the engine is launched, the quantity injected Qi begins, from a minimum quantity Qmin, to increase monotonically over time. The increase in the quantity injected continues up to a value Qdem corresponding to the actual starting t2 of the engine. Then, the engine continues to run in a normal operating phase.
L'instant du démarrage effectif du moteur peut être reconnu par un moyen de détection du démarrage effectif, par exemple un capteur qui mesure le nombre de tours, un capteur qui mesure le couple du moteur et/ou un capteur qui mesure la quantité d'air aspiré pendant un cycle de combustion, ledit capteur étant lié à un circuit d'évaluation apte à reconnaître des changements soudain de la quantité mesurée par le capteur. The instant of actual start of the engine can be recognized by an effective start detection means, for example a sensor which measures the number of revolutions, a sensor which measures the torque of the motor and / or a sensor which measures the quantity of air drawn in during a combustion cycle, said sensor being linked to an evaluation circuit capable of recognizing sudden changes in the quantity measured by the sensor.
Par sécurité, si le moteur ne démarre pas, quelle que soit la raison, l'accroissement de la quantité injectée est limitée par une valeur maximale Qmax prédéterminée. For safety, if the engine does not start, for whatever reason, the increase in the quantity injected is limited by a predetermined maximum value Qmax.
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Pendant la phase de démarrage, un terme multiplicatif est appliqué pour faire croître la quantité injectée Qi à partir du valeur Qmin selon l'équation suivante :
Qi = Qi (DEMGAZ) = Qmin * (l+DEMGAZ)/a (1)
La quantité injectée Qi est gérée de façon monotone par une variable DEMGAZ. Une variable a permet de conserver l'homogénéité du calcul de Qi en réduisant ou augmentant proportionnellement la quantité injectée Qi. During the start-up phase, a multiplicative term is applied to increase the quantity injected Qi from the value Qmin according to the following equation:
Qi = Qi (DEMGAZ) = Qmin * (l + DEMGAZ) / a (1)
The quantity injected Qi is managed monotonically by a variable DEMGAZ. A variable a makes it possible to preserve the homogeneity of the calculation of Qi by reducing or proportionally increasing the quantity injected Qi.
Tel qu'illustrée sur la figure 2, pour faire croître la quantité injectée Qi à partir de la valeur Qmin jusqu'à atteindre la valeur Qdem correspondant au moment du départ effectif du moteur ou à atteindre la valeur de sécurité Qmax maximale, la variable DEMGAZ effectue un accroissement à partir d'une valeur minimale DEMGAZmin correspondant à la quantité minimale Qmin jusqu'à atteindre d'une valeur MEMOGAZ correspondant au démarrage effectif du moteur ou une valeur maximale DEMGAZmax correspondant à la valeur de sécurité Qmax, respectivement. La valeur DEMGAZmax sera gérée en fonction de la température du moteur. Alors,
Qmin = Qi (DEMGAZmin),
Qdem = Qi (MEMOGAZ), et (2)
Qmax = Qi (DEMGAZmax)
La valeur Qdem et/ou la valeur MEMOGAZ est préférablement mémorisée. Cette mémorisation permet de corriger la quantité du carburant injectée ultérieurement à la phase de démarrage, dans la phase de fonctionnement normal, pour satisfaire le besoin du moteur. As illustrated in FIG. 2, to increase the quantity injected Qi from the value Qmin until reaching the value Qdem corresponding to the time of the actual start of the engine or reaching the maximum safety value Qmax, the variable DEMGAZ performs an increase from a minimum value DEMGAZmin corresponding to the minimum quantity Qmin until reaching a value MEMOGAZ corresponding to the actual starting of the engine or a maximum value DEMGAZmax corresponding to the safety value Qmax, respectively. The DEMGAZmax value will be managed according to the engine temperature. So,
Qmin = Qi (DEMGAZmin),
Qdem = Qi (MEMOGAZ), and (2)
Qmax = Qi (DEMGAZmax)
The Qdem value and / or the MEMOGAZ value is preferably memorized. This memorization makes it possible to correct the quantity of fuel injected after the start-up phase, in the normal operating phase, to satisfy the need of the engine.
Elle peut être utilisée aussi pour anticiper la quantité supplémentaire au commencement de la phase de démarrage suivante pour raccourcir la phase de démarrage suivant, si la composition du carburant n'a pas changé depuis le dernier démarrage du moteur. It can also be used to anticipate the additional quantity at the start of the next start phase to shorten the next start phase, if the fuel composition has not changed since the last engine start.
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L'accroissement progressif de la variable DEMGAZ dans le temps s'effectue comme une séquence de marches caractérisée par un incrément INCREGAZ et un intervalle temporel DURGAZ. Pour mieux adapter l'accroissement à des conditions variables dans l'environnement du moteur et/ou à la température du moteur, l'incrément (INCREGAZ) et l'intervalle temporal (DURGAZ) sont aptes à être calibrés en fonction de la température du moteur. Il est utile de se servir de la température d'un liquide de refroidissement du moteur comme indicateur de la température du moteur. The progressive increase of the DEMGAZ variable over time takes place as a sequence of steps characterized by an INCREGAZ increment and a DURGAZ time interval. To better adapt the increase to variable conditions in the engine environment and / or to the engine temperature, the increment (INCREGAZ) and the time interval (DURGAZ) are able to be calibrated as a function of the temperature of the engine. It is helpful to use the temperature of an engine coolant as an indicator of the engine temperature.
Pour optimiser la gestion de la quantité de carburant injectée dans le moteur pendant la phase de fonctionnement normal, c'est-àdire la phase postérieure à la phase de démarrage, compte tenu des dispersions des moteurs et des variations de la composition du carburant gazeux, il est prévu un deuxième algorithme de contrôle de la quantité injectée Q opérant pendant la phase de fonctionnement normal comprenant un mode d'apprentissage qui s'adapte au comportement du moteur et à la composition du carburant. De tels algorithmes opérants pendant la phase de fonctionnement normal sont bien connus pour l'homme du métier. Un mode de réalisation d'un tel algorithme prévoit que la quantité injectée est l'addition d'une somme de termes additifs et d'un produit de termes multiplicatifs qui prend la forme suivante :
Q = (somme des termes additifs) +... To optimize the management of the quantity of fuel injected into the engine during the normal operating phase, that is to say the phase after the starting phase, taking into account the dispersions of the engines and variations in the composition of the gaseous fuel, a second algorithm for controlling the quantity injected Q is provided, operating during the normal operating phase, comprising a learning mode which adapts to the behavior of the engine and to the composition of the fuel. Such algorithms operating during the normal operating phase are well known to those skilled in the art. One embodiment of such an algorithm provides that the quantity injected is the addition of a sum of additive terms and of a product of multiplicative terms which takes the following form:
Q = (sum of additive terms) + ...
... (termes multiplicatifs) * (l+ADGAIN)/P* (l+ADGAZ)/y (3)
La somme des termes additifs représente la quantité injectée pendant des phases de marche à vide et peut être adaptée à ne fournir que le besoin minimal du moteur pendant les phases de marche à vide. La somme des termes additifs est une fonction d'un paramètre ADZERO. On peut faire dépendre le paramètre ADZERO de la température du moteur, de la composition du carburant gazeux et/ou des autres paramètres variables. ... (multiplicative terms) * (l + ADGAIN) / P * (l + ADGAZ) / y (3)
The sum of the additive terms represents the quantity injected during idling phases and can be adapted to provide only the minimum engine requirement during the idling phases. The sum of the additive terms is a function of an ADZERO parameter. The ADZERO parameter can be made to depend on the engine temperature, the composition of the gaseous fuel and / or other variable parameters.
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Le produit des termes multiplicatifs représente la quantité injectée supplémentaire fournie au moteur hors les phases de marche à vide, notamment quand le moteur fournit de l'énergie pour déplacer et/ou accélérer le véhicule. Un paramètre ADGAIN est connu dans des algorithmes d'auto-adaptation usuels pour compenser des dispersions et des dérives des composants du moteur. Un paramètre ADGAZ est issu de la variable MEMOGAZ pour assurer le fonctionnement du moteur hors la phase de démarrage et intervient dans la formule de calcul de la quantité Q injectée selon l'équation 3 hors la phase de démarrage avec la même formulation que le paramètre ADGAIN. The product of the multiplicative terms represents the additional injected quantity supplied to the engine outside the idling phases, in particular when the engine supplies energy to move and / or accelerate the vehicle. An ADGAIN parameter is known in usual self-adaptation algorithms to compensate for dispersions and drifts of engine components. An ADGAZ parameter comes from the MEMOGAZ variable to ensure the operation of the engine outside the start-up phase and is involved in the formula for calculating the quantity Q injected according to equation 3 outside the start-up phase with the same formulation as the ADGAIN parameter. .
Dans l'équation 1 qui décrit la gestion de la quantité injectée Qi pendant la phase de démarrage, le terme multiplicatif (1 +DEMGAZ)/a prend la même forme que les termes d'adaptation multiplicatifs dans l'équation 3 de calcul de la quantité injectée pendant la phase de fonctionnement normal. Ceci facilite l'harmonisation entre la formulation pour la quantité de carburant injectée pendant la phase de démarrage Qi et la quantité injectée après le démarrage effectif du moteur dans la phase de fonctionnement normal Q. La gestion de la variable DEMGAZ sera particulière suivant les cas décrits ci-dessous. In equation 1 which describes the management of the quantity injected Qi during the start-up phase, the multiplicative term (1 + DEMGAZ) / a takes the same form as the multiplicative adaptation terms in equation 3 for calculating the quantity injected during the normal operating phase. This facilitates the harmonization between the formulation for the quantity of fuel injected during the starting phase Qi and the quantity injected after the actual starting of the engine in the normal operating phase Q. The management of the variable DEMGAZ will be particular according to the cases described below.
On se réfère maintenant à la figure 3. On suppose qu'antérieurement où paramètre ADGAIN a été attribuée la valeur G ou paramètre ADZERO a été attribuée la valeur Z et ADGAZ a une valeur constante. We now refer to Figure 3. It is assumed that previously where parameter ADGAIN was assigned the value G or parameter ADZERO was assigned the value Z and ADGAZ has a constant value.
On distingue premièrement entre le cas où la composition du carburant a changé, par exemple après un remplissage, et le cas où la composition du carburant est connue. Firstly, a distinction is made between the case where the composition of the fuel has changed, for example after filling, and the case where the composition of the fuel is known.
Pour constater un remplissage, on peut interpréter des données reçues des capteurs de la variation de masse de carburant embarqué sur le véhicule, notamment dans un réservoir du carburant. Un remplissage du réservoir est constaté au cas où un écart de masse relatif entre la masse mesurée actuellement et une masse mémorisée serait supérieure à un certain seuil, un tel seuil étant programmable. To see a filling, we can interpret data received from the sensors of the fuel mass variation on board the vehicle, in particular in a fuel tank. A filling of the tank is noted in the event that a relative mass difference between the mass currently measured and a stored mass is greater than a certain threshold, such a threshold being programmable.
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Comme le carburant dans le réservoir est à l'état gazeux, une variation de masse peut, de préférence, être mesurée comme une variation de la pression dans le réservoir. Pendant la détermination de l'écart entre la pression actuelle et la pression mémorisée, il faut tenir compte d'un changement éventuel de la température du carburant gazeux, ce qui nécessite de mesurer cette température. Since the fuel in the tank is in the gaseous state, a change in mass can preferably be measured as a change in the pressure in the tank. When determining the difference between the current pressure and the stored pressure, it is necessary to take into account a possible change in the temperature of the gaseous fuel, which requires measuring this temperature.
On distingue aussi entre cas où le deuxième algorithme de contrôle de la quantité injectée pendant la phase de fonctionnement normal du moteur opère dans un mode d'apprentissage auto-adaptatif aux dispersions du moteur et ses dérives et aux variations de la composition du carburant, et le cas où le deuxième algorithme opère dans un mode sans apprentissage auto-adaptatif. A distinction is also made between cases where the second algorithm for controlling the quantity injected during the normal operating phase of the engine operates in a self-adaptive learning mode to the dispersions of the engine and its drifts and to the variations in the composition of the fuel, and the case where the second algorithm operates in a mode without self-adaptive learning.
Au cas où un changement de composition du carburant a été détecté, par exemple si un remplissage a eu lieu depuis la dernière phase de démarrage, on initialise les variables. La variable DEMGAZmin prend une valeur de base prédéterminée qui assure que la quantité minimale Qmin au début de la phase de démarrage est inférieure aux limites supérieures de combustion pour éviter un état de surrichesse pour n'importe quelle composition du carburant et quel état du moteur et ses dérives. La variable DEMGAZ peut être prédéterminée pour la situation extrême où le carburant est très riche et le moteur peu exigeant. Même sous ces contraintes, il est possible de tenir compte de la température du moteur dans l'initialisation de la variable DEMGAZmin. Alors, les initialisations selon l'étape INITIALISATION 1 sont les suivantes :
DEMGAZmin = f (température)
DEMGAZmax = f (température)
INCREGAZ = f (température)
DURGAZ = f (température)
Au cas où le mode sans apprentissage est effectif pendant la phase de fonctionnement normal, mais si l'algorithme n'a pas encore eu le temps matériel d'adapter correctement les paramètres ADZERO et ADGAIN depuis la dernière détection de changement de composition du carburant, on fait une initialisation de variables et If a change in fuel composition has been detected, for example if filling has taken place since the last start-up phase, the variables are initialized. The variable DEMGAZmin takes a predetermined basic value which ensures that the minimum quantity Qmin at the start of the start-up phase is less than the upper combustion limits to avoid an over-state for any composition of the fuel and which state of the engine and its drifts. The variable DEMGAZ can be predetermined for the extreme situation where the fuel is very rich and the engine not very demanding. Even under these constraints, it is possible to take into account the motor temperature in the initialization of the variable DEMGAZmin. Then, the initializations according to the step INITIALIZATION 1 are the following:
DEMGAZmin = f (temperature)
DEMGAZmax = f (temperature)
INCREGAZ = f (temperature)
DURGAZ = f (temperature)
In the case where the learning-free mode is effective during the normal operating phase, but if the algorithm has not yet had the material time to correctly adapt the ADZERO and ADGAIN parameters since the last detection of change in fuel composition, we do a variable initialization and
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paramètres référencée INITIALISATION 2. La variable DEMGAZmin prendra comme valeur la valeur du paramètre ADGAZ afin d'assurer toujours que la quantité minimale Qmin au début de la phase de démarrage est inférieure aux limites supérieures de combustion pour éviter un état de surrichesse. Le paramètre ADGAZ ne sera pas changé. Alors, les assignations selon l'étape INITIALISATION 2 sont les suivantes :
DEMGAZmin = ADGAZ
DEMGAZmax = f (température)
ADGAZ-ADGAZ
INCREGAZ = f (température)
DURGAZ = f (températurc)
Au cas où le mode sans apprentissage est effectif pendant la phase de fonctionnement normal, et si les paramètres ADZERO et ADGAIN avaient déjà les nouvelles valeurs ADZERO (n+l) et ADGAIN (n+l) depuis la dernière détection de changement de composition du carburant, on fait une initialisation des variables et paramètres référencée INITIALISATION 3. On affecte notamment à la variable DEMGAZmin une valeur qui tient en compte l'adaptation de ces paramètres à l'état du moteur et ses dérives et la composition du carburant. Le paramètre ADGAZ ne sera pas changé :
DEMGAZmin =ADGAZ + (ADGAIN (n+l)-ADGAIN (n))
DEMGAZmax = f (température)
ADGAZ =ADGAZ
INCREGAZ = f (température)
DURGAZ = f (température)
La gestion du paramètre ADGAZ pendant la phase de fonctionnement normal du moteur postérieure à la phase de démarrage sera particulière suivant les cas décrits ci-dessous. parameters referenced INITIALIZATION 2. The variable DEMGAZmin will take as value the value of the parameter ADGAZ in order to always ensure that the minimum quantity Qmin at the start of the start-up phase is less than the upper combustion limits to avoid an over-state. The ADGAZ parameter will not be changed. The assignments according to the INITIALIZATION step 2 are as follows:
DEMGAZmin = ADGAZ
DEMGAZmax = f (temperature)
ADGAZ-ADGAZ
INCREGAZ = f (temperature)
DURGAZ = f (temperature)
In case the no learning mode is effective during the normal operating phase, and if the parameters ADZERO and ADGAIN already had the new values ADZERO (n + l) and ADGAIN (n + l) since the last detection of change in composition of the fuel, an initialization of the variables and parameters referenced INITIALIZATION 3. In particular, the variable DEMGAZmin is assigned a value which takes into account the adaptation of these parameters to the state of the engine and its drifts and the composition of the fuel. The ADGAZ parameter will not be changed:
DEMGAZmin = ADGAZ + (ADGAIN (n + l) -ADGAIN (n))
DEMGAZmax = f (temperature)
ADGAZ = ADGAZ
INCREGAZ = f (temperature)
DURGAZ = f (temperature)
The management of the ADGAZ parameter during the normal engine operating phase after the starting phase will be specific depending on the cases described below.
Au cas où le mode sans apprentissage est effectif pendant la phase de fonctionnement normal, ou dans le cas où le mode d'apprentissage est effectif pendant la phase de fonctionnement normal, mais si l'algorithme n'a pas encore eu le temps d'adapter correctement les paramètres ADZERO et ADGAIN depuis la dernière In case the mode without learning is effective during the normal operating phase, or in the case where the learning mode is effective during the normal operating phase, but if the algorithm has not yet had time to correctly adapt the ADZERO and ADGAIN parameters since the last
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0015830A FR2817589A1 (en) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | Fuel injection control method for motor vehicle internal combustion engine starting involves steadily increasing the amount of gaseous fuel injected during the starting phase |
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