FR2991383A1 - Procede d'estimation de la charge en air frais d'un moteur thermique en fonction de la teneur en ethanol du carburant - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un procédé d'estimation de la charge en air frais d'un moteur thermique conçu pour utiliser, dans au moins une chambre de combustion, un carburant contenant de l'essence et/ou de l'alcool, par exemple de l'éthanol, ledit procédé comprenant au moins une étape au cours de laquelle on évalue la fraction évaporée de carburant dans la chambre de combustion en fin d'admission d'après une loi d'évaluation prédéterminée, ledit procédé étant caractérisé en ce que ladite étape de détermination de la fraction évaporée de carburant comprend une sous-étape d'acquisition du taux d'alcool présent dans le carburant utilisé, au cours de laquelle on acquiert une valeur représentative du taux d'alcool dans ledit carburant, puis une sous-étape d'adaptation au cours de laquelle on ajuste la loi d'évaluation en fonction de ladite valeur représentative du taux d'alcool.

Description

PROCÉDÉ D'ESTIMATION DE LA CHARGE EN AIR FRAIS D'UN MOTEUR THERMIQUE EN FONCTION DE LA TENEUR EN ÉTHANOL DU CARBURANT [0001] L'invention se rapporte au domaine général du contrôle-commande des moteurs thermiques, et notamment des moteurs à combustion interne à injection directe. [0002] Elle concerne plus particulièrement un procédé d'estimation de la charge en air frais d'un tel moteur. [0003] II est connu de longue date de surveiller et réguler les paramètres de combustion des moteurs thermiques, et plus particulièrement l'injection de carburant et l'admission d'air, afin par exemple d'adapter la richesse du mélange air-carburant aux conditions de fonctionnement, ou encore d'optimiser la combustion, et par conséquent les performances du moteur tant en matière de puissance mécanique que de consommation ou d'émissions polluantes. [0004] A cet effet, il est connu, notamment par le document FR-2 964 153, d'estimer la charge en air frais nouvellement admis dans le cylindre en utilisant la résolution d'un système d'équations qui établit, entre les inconnues que sont la masse d'air frais et la température du mélange, deux relations résultant d'une part de l'application de la loi des gaz parfaits en fin d'admission, et d'autre part d'un bilan thermique dans la chambre de combustion. [0005] Pour plus de précision, ledit bilan thermique prend notamment en considération les transferts thermiques liés au changement d'état (vaporisation) d'une fraction du carburant injecté. A cet effet, le procédé connu met en oeuvre une loi déterminée empiriquement (« cartographie ») qui permet d'associer une fraction de carburant évaporée aux valeurs d'un couple de paramètres mesurés, à savoir le régime moteur et la différence angulaire entre les positions du vilebrequin en fin d'injection d'une part et au moment de la fermeture de la soupape d'admission d'autre part. [0006] Si un tel procédé permet indéniablement d'évaluer assez précisément la charge en air frais et de réguler finement le fonctionnement du moteur, il peut toutefois rencontrer certaines limites. [0007] Les inventeurs ont notamment constaté une certaine sensibilité de ce procédé au type de carburant utilisé, en particulier si celui-ci est un « biocarburant » correspondant à un mélange d'essence et d'éthanol. [0008] En effet, ils ont remarqué que d'éventuelles fluctuations dans la composition du carburant utilisé, et plus particulièrement dans les proportions respectives d'essence et d'éthanol dudit carburant, pouvaient avoir pour conséquence que les conditions de combustion ne sont pas systématiquement optimisées. [0009] Or, si les biocarburants contenant de l'éthanol connaissent un intérêt croissant, notamment pour compenser en partie la raréfaction des ressources pétrolières, leur approvisionnement et leur disponibilité sous une formulation constante peuvent en revanche se révéler parfois irréguliers ou aléatoires. [0010] Idéalement, il serait donc préférable, tant économiquement qu'écologiquement, que le bon fonctionnement des moteurs ne soit pas subordonné trop étroitement à l'utilisation d'un seul type de carburant. [0011] Les objets assignés à l'invention visent par conséquent à remédier aux inconvénients susmentionnés et à proposer un nouveau procédé amélioré d'estimation de la charge en air frais d'un moteur, qui soit particulièrement robuste, fiable et polyvalent, et qui soit notamment capable d'optimiser le fonctionnement du moteur pour une grande variété de carburants. [0012] Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un procédé d'estimation de la charge en air frais d'un moteur thermique conçu pour utiliser, dans au moins une chambre de combustion, un carburant contenant de l'essence et/ou de l'alcool, par exemple de l'éthanol, ledit procédé comprenant au moins une étape (c) au cours de laquelle on évalue la fraction évaporée de carburant dans la chambre de combustion en fin d'admission d'après une loi d'évaluation prédéterminée, ledit procédé étant caractérisé en ce que ladite étape de détermination de la fraction évaporée de carburant comprend une sous-étape (cl) d'acquisition du taux d'alcool présent dans le carburant utilisé, au cours de laquelle on acquiert une valeur représentative du taux d'alcool dans ledit carburant, puis une sous-étape (c2) d'adaptation au cours de laquelle on ajuste la loi d'évaluation en fonction de ladite valeur représentative du taux d'alcool. [0013] Avantageusement, le procédé conforme à l'invention permet d'optimiser le fonctionnement d'un moteur dans une large gamme de carburants de compositions très variées, et notamment d'accepter, avec une efficacité comparable, aussi bien de l'essence pure (E0), de type sans-plomb 98, que de l'éthanol pur (E100), en passant par tous les mélanges intermédiaires, tel qu'un mélange 90% essence-10% éthanol (E10) par exemple. [0014] En outre, la mise en oeuvre d'un tel procédé, et en particulier son implantation sur un nouveau véhicule, voire en rattrapage sur un véhicule déjà en circulation mais disposant d'un circuit d'injection électronique adéquat, est relativement simple, et peut avantageusement être réalisée à moindre coût, le cas échéant par une simple reprogrammation du calculateur d'injection. [0015] Enfin, le procédé conforme à l'invention, totalement transparent pour l'utilisateur, permet à ce dernier d'utiliser indifféremment, et dans des proportions quelconques, tous types de carburants à base d'essence et/ou d'éthanol, sans risquer d'amoindrissement sensible des performances ou de la longévité du moteur, ce qui incite de la sorte à opter pour une utilisation plus fréquente et plus souple des biocarburants, quelles que soient leur composition et leur disponibilité. [0016] D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus en détail à la lecture de la description qui suit, ainsi qu'à l'aide des dessins annexés, fournis à titre non limitatif et purement illustratif, parmi lesquels : [0017] La figure 1 correspond à un diagramme illustrant l'ouverture de la soupape d'admission d'un cylindre de moteur thermique en fonction de la position angulaire du vilebrequin. [0018] La figure 2 correspond à un diagramme illustrant, en fonction de la position angulaire du vilebrequin, les phases d'injection propres à deux types différents de carburants, selon que l'on utilise un carburant E0 composé d'essence seule, ou un carburant E100 composé d'éthanol seul. [0019] La figure 3 correspond à un diagramme illustrant, en fonction de la position angulaire du vilebrequin, et selon que l'on utilise un carburant E0 ou E100, la masse du carburant considéré qui se trouve sous forme liquide dans le cylindre. [0020] La figure 4 correspond à un diagramme illustrant, en fonction de la position angulaire du vilebrequin, et selon que l'on utilise un carburant E0 ou E100, la masse du carburant considéré qui se trouve sous forme gazeuse dans le cylindre. [0021] La figure 5 correspond à un diagramme illustrant une loi d'évolution de la fraction de carburant évaporé en fonction de la position angulaire du vilebrequin. [0022] La figure 6 correspond à un diagramme illustrant, en fonction de la position angulaire du vilebrequin, le fonctionnement d'un moteur à double injection. [0023] La présente invention concerne un procédé d'estimation de la charge en air frais d'un moteur thermique conçu pour utiliser, dans au moins une chambre de combustion, telle qu'un cylindre, un carburant contenant de l'essence et/ou de l'alcool, par exemple de l'éthanol, du butanol, ou tout autre alcool approprié. [0024] Plus particulièrement, ledit procédé sera adapté pour un moteur de type « Flex fuel » capable de fonctionner indifféremment avec différents carburants parmi un carburant comportant seulement de l'essence (E0), par exemple de l'essence sans-plomb SP98, un carburant contenant seulement de l'éthanol (E100), et/ou tout mélange essence-éthanol intermédiaire, quelle que soit la proportion d'éthanol, tel que par exemple le El0 contenant 90% d'essence et 10 % d'éthanol, ou le E85 contenant 85 % d'éthanol et 15 % d'essence. [0025] Bien que la description face préférentiellement référence, par commodité, à des compositions et désignations de biocarburants essence-éthanol usuels, elle reste valable dans l'hypothèse d'une utilisation d'autres carburants, de compositions variées, et notamment de carburants contenant par exemple, en sus de l'alcool et de l'essence, d'autres substances, le cas échéant en proportions minoritaires (par exemple de l'ordre de quelques pourcents en poids), voire à l'état de simples traces, tels que des additifs destinés à améliorer certaines propriétés du carburant (telles que fluidité, stabilité thermique ou chimique, capacité lubrifiante, qualité de combustion, etc.) [0026] L'invention concerne également en tant que tel un calculateur, du genre ordinateur de bord, agencé et/ou programmé pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. [0027] L'invention concerne bien entendu un véhicule, et notamment un véhicule automobile terrestre, du genre véhicule à roues destiné au transport individuel ou collectif de personnes ou de marchandises, qui est équipé d'un tel calculateur embarqué. [0028] Elle concerne enfin un programme informatique permettant la mise en oeuvre du procédé lorsque ledit programme est exécuté sur un calculateur, ainsi qu'un support d'enregistrement lisible par un calculateur et contenant un programme informatique permettant la mise en oeuvre dudit procédé lorsque ledit support est lu sur ledit calculateur. [0029] Par commodité, bien que l'invention ne soit pas limité à un type de moteur particulier, on considérera de préférence dans ce qui suit que le moteur comprend au moins un cylindre, et de préférence une pluralité de cylindres (par exemple deux, trois, quatre ou six cylindres) formant autant de chambres de combustion, et permettant de préférence d'animer des pistons selon un mouvement de va et vient, par exemple selon un cycle à quatre temps (admission, compression, explosion, échappement). [0030] On considérera également que le moteur est de préférence destiné à entraîner à rotation un arbre, du genre vilebrequin, de préférence par l'intermédiaire de bielles couplées auxdits pistons. [0031] Par commodité, on utilisera donc dans ce qui suit la position angulaire en rotation du vilebrequin comme repère, et plus particulièrement comme axe des abscisses sur les figures 1 à 6, pour situer les différents évènements et étapes de procédé qui surviennent et se succèdent dans le temps au cours d'un cycle de fonctionnement du moteur, étant rappelé que toute autre variable équivalente, représentative du déroulement d'un tel cycle, pourrait bien entendu lui être substituée. [0032] De préférence, le moteur comprendra au moins un organe d'admission, du genre soupape d'admission, permettant l'admission d'air frais dans la chambre de combustion considérée. [0033] Par convention, on considérera, tel que cela est illustré sur la figure 1, que le seuil d'ouverture, respectivement le seuil de fermeture marquant la fin FA de la phase d'admission, correspond à une levée de la soupape d'admission de 0,5 mm. [0034] Pour mieux repérer le cycle moteur, le point mort bas (PMB) et le point mort haut (PMH) du piston, ainsi que les phases respectives d'admission et de compression correspondantes, ont été indiqués sur la figure 1. [0035] De préférence, le moteur sera un moteur à injection directe. [0036] On notera SOI (« Start Of Injection ») la position angulaire du vilebrequin au début de l'injection du carburant dans la chambre de combustion, et EO/ (« End Of Injection ») la position angulaire de ce même vilebrequin en fin d'injection. [0037] On notera A la différence (course angulaire parcourue par le vilebrequin) entre la fin de l'injection EOl et la fin de l'admission FA. [0038] Le moteur pourra être à injection simple (figure 2), ou à injection multiple, et notamment à double injection (figure 6), les débuts et fins respectifs de la première injection et de la seconde injection, réalisées successivement dans la même chambre de combustion au cours d'un même cycle moteur, étant notés SO/1, E0/1 et SO12, EO12 respectivement. [0039] Avantageusement, le procédé conforme à l'invention peut convenir à la gestion de nombreux types de moteurs, que ledit moteur soit suralimenté ou atmosphérique, équipé ou non d'un déphaseur d'arbre à cames à l'admission, équipé ou non d'un déphaseur d'arbre à cames à l'échappement, équipé ou non d'une recirculation des gaz d'échappement (« Exhaust Gas Recirculation »), équipé ou non d'une injection d'air à l'échappement (IAE). [0040] Cette polyvalence rend notamment l'invention adaptée à la gestion de moteurs susceptibles de répondre à des normes environnementales de plus en plus exigeantes. [0041] Pour faciliter la compréhension de l'invention, on rappellera ici brièvement les principales étapes du déroulement général du procédé, qui présente certains principes communs avec l'approche décrite dans le document FR-2 964 153 auquel on pourra utilement se référer si nécessaire. [0042] A ce titre, le procédé conforme à l'invention comprend de préférence une étape (a) de définition d'une première équation exprimant la masse d'air frais Ma en fonction d'une estimation de la masse totale de gaz contenue dans le cylindre en fin d'admission Mtot, qui repose elle-même sur l'application de la loi des gaz parfaits, corrigées de coefficients correcteurs empiriques qui dépendent de la position angulaire en fin d'admission FA du vilebrequin entraîné par le moteur et du régime moteur N. [0043] Plus particulièrement, on peut exprimer ainsi le remplissage total du cylindre : rempl _ tot = rempl _ cyl + Mbal Mo où : - rempl tot est le remplissage en air frais total vu par la sonde de richesse, - rempl cyl est le remplissage en air frais dans le cylindre, - Mbal est la masse de gaz balayée de l'admission vers l'échappement. - Mo est une masse d'air de référence dans les Conditions Normales de Température et de Pression (CNTP), [0044] Le remplissage en air frais dans la chambre de combustion s'exprime de la manière suivante : rempl _ cyl =111a avec Ma = Mtot - Mb - McFA Mo où : 10 - Ma est la masse d'air frais dans le cylindre à la fermeture de la soupape d'admission, - Mtot est la masse totale de gaz dans le cylindre à la fermeture de la soupape d'admission, - Mb est la masse de gaz brûlée dans le cylindre à la fermeture de la soupape 15 d'admission, - McFA est la masse de carburant dans le cylindre à la fermeture de la soupape d'admission. [0045] La masse totale Mtot peut être calculée par la loi des gaz parfaits, appliquée en fin d'admission FA, c'es-à-dire à la fermeture de la soupape d'admission, et corrigée en 20 température, selon la formule suivante : où : Mtot = (AADM XPADM /XUcyl_FA (r X Tmelange Y - PADM est la pression admission, - Vcy, FA est le volume de la chambre calculé à la fermeture soupape FA, par exemple le volume résiduel du cylindre qui dépend de la position du piston par 25 rapport à la culasse à l'instant considéré, - r = R/M, avec R la constante des gaz parfaits, et M la masse molaire du mélange gazeux - -ADM = AADM ATMO + kATMO TURBO X (AADM TURBO - AADM ATMO5 o AADM ATMO est un coefficient correcteur obtenu, à partir d'un modèle empirique prédéterminé (« cartographie »), en fonction de l'angle à la fermeture soupape admission FA et du régime moteur N, o AADM TURBO est un coefficient correcteur obtenu, à partir d'un modèle empirique prédéterminé (« cartographie »), en fonction de l'angle à la fermeture soupape admission FA et du régime moteur N, et i ( P ~~ PADM fA' ) x ATMO o k ATMO _TURBO = max 0 ; min 1; PO fB (N) x PATMO Po )) où : ^ PATMO est la pression atmosphérique, - Po est la pression de référence aux CNTP, - fA(N) est une cartographie qui est fonction du régime moteur N et de l'angle FA à la fermeture soupape admission, - fB (N) est une cartographie qui est fonction du régime moteur N, - Tmelange est la température de mélange. Elle est obtenue par un calcul de mélange enthalpique entre la masse de gaz brûlé et frais selon l'équation ci-dessous : MaxcpaxTa+MbxcpbxTb Tmélange - Ma x cpa + Mb x cpb où : o Ma est la masse l'air frais (qui n'est pas encore déterminée), o Ta est la température de l'air frais, 25 o cpa est la capacité calorifique massique à pression constante de l'air frais, o cpb est la capacité calorifique massique à pression constante des gaz brûlés, o Mb est la masse de gaz brûlés, o Tb est la température des gaz brûlés. 30 [0046] Le procédé conforme à l'invention comprend de préférence également une étape (b) de définition d'une seconde équation exprimant la température du mélange Tmélange20 contenu dans la chambre de combustion à partir d'un bilan thermique faisant intervenir notamment la chaleur nécessaire à l'évaporation de la fraction de carburant évaporée. [0047] Plus particulièrement, en partant de l'hypothèse que la chambre de combustion forme une enceinte adiabatique, on peut poser le bilan thermique suivant : Qa + Qb + Qc - Qévaporati on = 0 avec Qi = M xCpi x (Tfinale - Tinitiale) et Qévaporation = Ml x Lv [0048] Dans le cas considéré, cette relation entre les échanges de chaleur entre air frais, gaz brûlés, carburant liquide et carburant évaporé permet d'obtenir la seconde équation Max cpaxTa+Mbx cpb xTb+McFAxcpcxTc- Lvc xMc_evap Tmétange - Max cpa + Mb x cpb + Mc FA x cpc suivante : où : - Ma est la masse d'air frais (encore inconnue), - Ta est la température d'air frais, - cpa est la capacité calorifique massique à pression constante de l'air frais, - cpb est la capacité calorifique massique à pression constante des gaz brûlés, - Mb est la masse des gaz brûlés, - Tb est la température des gaz brûlés - McFA est la masse de carburant qui a été injectée dans le cylindre avant la fermeture de la soupape d'admission, et qui se trouve donc dans ledit cylindre à la fin de l'admission FA, - Tc est la température du carburant dans le rail d'injection, - cpc est la capacité calorifique massique à pression constante du carburant, - Lvc est la chaleur latente du carburant, - Mc evap est la masse de carburant évaporée pendant la phase d'admission. [0049] Selon l'invention, le procédé conforme à l'invention comprend au moins une étape (c) au cours de laquelle on évalue la fraction évaporée de carburant E evap dans la chambre de combustion en fin d'admission d'après une loi d'évaluation prédéterminée (figures 4 et 5). [0050] Cette fraction évaporée permet d'exprimer la masse de carburant évaporée en fonction de la masse de carburant injectée (cf. évolution sur la figure 4) : Mc _ evap = Mc FAx E_ evap [0051] En définitive, la détermination de la charge en air frais Ma, c'est-à-dire de la masse d'air frais contenu dans le cylindre à la fermeture FA de la soupape d'admission, résulte donc de la résolution du système suivant, regroupant la première et la seconde équation déterminées conformément à ce qui précède : Ma = (AADM x PADM ) x veyt _ FA Mb - Mc n FA (r x T elange ) Max cpaxTa+MbxcpbxTb+McFAx(cpcxTc-LvcxE_evap) melange = Max cpa + Mb x cpb + Mc FA x cpc [0052] Selon une caractéristique importante de l'invention, l'étape (c) de détermination de la fraction évaporée de carburant E evap comprend une sous-étape (c1) d'acquisition du taux d'alcool aEth présent dans le carburant utilisé, au cours de laquelle on acquiert une valeur représentative du taux d'alcool aEth dans ledit carburant, puis une sous-étape (c2) d'adaptation au cours de laquelle on ajuste la loi d'évaluation en fonction de ladite valeur représentative du taux d'alcool aEth- [0053] Avantageusement, cette capacité du procédé conforme à l'invention de reconfigurer la loi utilisée en fonction du taux d'alcool aEth, et plus particulièrement de la teneur en éthanol du carburant, permet d'adapter très finement, et le cas échéant en permanence et de manière automatique, la régulation du moteur, et en particulier des paramètres d'injection, à la nature du carburant employé, même si celle-ci fluctue dans le temps. [0054] On peut ainsi avantageusement adapter la richesse du mélange air-carburant et optimiser la combustion en toutes circonstances, quel que soit le carburant employé, et plus particulièrement sa concentration en alcool. [0055] De préférence, la loi d'évaluation comprend un modèle nominal E_evapEO établi pour un carburant de référence E0 possédant un taux d'alcool nul. [0056] Un tel modèle sera avantageusement déterminé empiriquement et étalonné pour un carburant E0 contenant seulement de l'essence, et pas d'éthanol. [0057] Ledit modèle pourra prendre la forme de courbes, tableaux ou abaques avantageusement stockés dans une mémoire non volatile du calculateur. [0058] De préférence, ledit modèle nominal E_evapEO exprime la fraction de carburant évaporée E_evap en fonction de la différence (A = EOI-FA) de position angulaire de l'arbre entre la fin de I"injection du carburant EOI et la fermeture de la soupape d'admission FA d'une part, et du régime moteur N d'autre part. [0059] De préférence, l'ajustement de la loi d'évaluation comprend une sous-étape (c21) de substitution de variable au cours de laquelle on applique au modèle nominal E_evapEO une valeur corrigée fictive EOlcor obtenue par la relation suivante : EOr, = SOI - (SOI - EOr(aEh )) x K(aErh ) K(E0) où : - EOlcor est la valeur corrigée fictive de position angulaire du vilebrequin en fin d'injection - SOI est la valeur de position angulaire du vilebrequin en début d'injection du carburant - EOI(aeth) est la valeur effective de position angulaire du vilebrequin à la fin de l'injection du carburant - K(aeth) est le coefficient stoechiométrique lié au taux d'éthanol du carburant utilisé (aeth)- - K(E0) est le coefficient stoechiométrique lié au taux d'éthanol du carburant de référence (E0) [0060] Les inventeurs ont en effet constaté qu'il était possible, pour chaque type de mélange essence-éthanol, de déduire du même modèle nominal de comportement d'évaporation E_evapEO, unique, établi pour un seul taux d'alcool de référence, ici nul, un modèle spécifique aux proportions dudit mélange, en effectuant simplement, de manière fictive, un déplacement du point de fonctionnement sur ledit modèle nominal E_evapEO, en l'espèce au moyen d'un changement de variable faisant intervenir le rapport entre les coefficients stoechiométriques de combustion d'une part du mélange considéré, et d'autre part de l'essence pure E0. [0061] Plus particulièrement, l'opération de changement de variable consiste à mesurer la différence A (de position angulaire du vilebrequin, ou de manière équivalente, de durée de cycle) entre le début de l'injection SOI et la fin effective de l'injection EOI(aeth), telle qu'elle a été déterminée et effectivement mise en oeuvre pour le carburant présentement utilisé, c'est-à-dire à déterminer la valeur A réelle, puis à pondérer cette valeur par le rapport des coefficients stoechiométriques afin de rechercher à quel équivalent (fictif) Aequiv aurait correspondu cette valeur si c'était le carburant de référence E0 qui avait été utilisé. [0062] En incrémentant ensuite de ladite différence Dequiv la valeur de début d'injection SOI, qui reste dans cet exemple invariante quel que soit le carburant utilisé, on obtient la valeur de fin d'injection corrigée EOI 0,- "équivalente", exprimée dans une "base" constituée par le modèle de référence, et donc applicable à ce dernier pour déterminer la valeur équivalente (réelle) de la fraction évaporée du carburant effectivement utilisé. [0063] Formellement, cette application avec changement de variable peut s'écrire : E _ evap = E_ evapEO (EOI~or - FA, N) [0064] Au demeurant, on rappellera utilement que, pour une richesse de mélange air- carburant égale à 1, le coefficient stoechiométrique de l'essence pure K(E0) vaut environ 14,32, et que ce coefficient diminue, linéairement, avec le taux d'éthanol, pour atteindre environ K(E100) = 8,32 pour de l'éthanol pur. [0065] En pratique, pour obtenir la même quantité d'énergie, ou, de manière équivalente, pour obtenir la même richesse, il faudra donc injecter plus de E100 que de E0 (en l'espèce environ 50 % à 60% de plus en masse), c'est-à-dire, par exemple, augmenter la durée d'injection correspondante, avec : EOI(E0) < EOI(aeth>0) <_ EOI (E100), tel que cela est notamment illustré sur la figure 2. [0066] En fin de compte, dans le procédé objet de l'invention, la fraction évaporée E evap est donc calculée en fonction premièrement de la différence (A = EOI-FA) de position angulaire de l'arbre entre la fin de I"injection du carburant EOI et la fermeture de la soupape d'admission FA, deuxièmement du régime moteur N, et troisièmement du taux d'alcool aeth, et plus particulièrement d'éthanol, du carburant. [0067] Avantageusement, on peut ainsi prendre en compte l'influence du taux d'alcool 30 sur le modèle utilisé, et donc adapter facilement, rapidement, et de manière particulièrement précise et fiable, les conditions de régulation de l'injection au type de carburant utilisé, à partir de la connaissance d'un unique modèle de référence E_evapEo relativement simplifié, établi empiriquement pour un seul carburant. [0068] A ce titre, il est remarquable que l'invention permet de réaliser de substantielles économies, notamment en matière de programmation, de stockage en mémoire, et surtout de quantité d'essais nécessaires à la détermination d'un modèle suffisant pour couvrir toute la gamme de carburants envisagée. [0069] En particulier, cette propriété permet d'envisager une mise en oeuvre dudit procédé en rattrapage sur des véhicules suffisamment récents pour recevoir un calculateur approprié, et, a fortiori, sur les véhicules jusqu'ici "monocarburant" qui utiliseraient déjà, ou pourraient stocker, un modèle de référence spécifique au carburant pour lequel ils avaient été conçus. [0070] II est par ailleurs remarquable que la chaleur latente Lvc du carburant utilisé est également variable en fonction du taux d'alcool, et peut s'exprimer à l'aide d'un modèle empirique (« cartographie ») sous la forme : Lvc = LVEO X / (aEth ) où LvE0 correspond à la chaleur latente de l'essence pure E0, et f(aeth) une fonction d'ajustement dépendant du taux d'alcool. [0071] On prendra bien entendu en considération cet ajustement de valeur de chaleur latente dans la seconde équation. [0072] Dans le cas d'une double injection, on peut déterminer la charge en air frais de manière analogue à ce qui précède, en appliquant la démarche ci-dessus aux paramètres de la seule première injection, effectuée avant la fin FA de l'admission. [0073] Plus particulièrement, on pourra reprendre les équations précédentes en considérant que McFA correspond non plus à la masse totale de carburant injectée (au cours des deux injections), mais uniquement à la masse de carburant injectée lors de la première injection qui précède la fermeture de soupape d'admission, et en considérant par ailleurs que la fraction de carburant évaporée E_evap est déterminée en fonction d'une part de la différence A = E011-FA de position angulaire du vilebrequin entre la fin de la première injection du carburant E011 et la fermeture de la soupape d'admission FA, et d'autre part du régime moteur N. [0074] Par ailleurs, bien qu'il ne soit pas exclu, dans l'absolu, que le taux d'alcool aeth puisse être renseigné "manuellement", par exemple par un sélecteur ou d'un programmateur actionné par l'utilisateur, en fonction par exemple de la nature du carburant utilisé lors du dernier plein, la sous-étape (cl) d'acquisition du taux d'alcool aEth comprend toutefois de préférence une phase d'analyse automatique de la composition du carburant alimentant le moteur, au cours de laquelle on réalise un dosage de l'alcool contenu dans ledit carburant par un capteur approprié. [0075] Avantageusement, le procédé conforme à l'invention peut ainsi s'adapter dynamiquement, automatiquement, rapidement voire en temps réel, selon la période d'échantillonnage programmée, au carburant effectivement utilisé à l'instant considéré, ce qui permet d'optimiser le fonctionnement du moteur, et donc l'agrément de conduite et les performances, à tout moment et de façon totalement transparente pour l'utilisateur. [0076] Ce titrage du carburant peut bien entendu être effectué par tout type de sonde, analyseur ou capteur approprié, placé(e) dans le réservoir de carburant ou le long du circuit d'alimentation, par exemple à l'entrée de la pompe d'injection.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation de la charge en air frais d'un moteur thermique conçu pour utiliser, dans au moins une chambre de combustion, un carburant contenant de l'essence et/ou de l'alcool, par exemple de l'éthanol, ledit procédé comprenant au moins une étape (c) au cours de laquelle on évalue la fraction évaporée de carburant (E_evap) dans la chambre de combustion en fin d'admission d'après une loi d'évaluation prédéterminée, ledit procédé étant caractérisé en ce que ladite étape de détermination de la fraction évaporée de carburant comprend une sous-étape (c1) d'acquisition du taux d'alcool présent dans le carburant utilisé, au cours de laquelle on acquiert une valeur représentative du taux d'alcool (aEth) dans ledit carburant, puis une sous-étape (c2) d'adaptation au cours de laquelle on ajuste la loi d'évaluation en fonction de ladite valeur représentative du taux d'alcool.
2. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la loi d'évaluation comprend un modèle nominal (E_evapEO) établi pour un carburant de référence (EO) possédant un taux d'alcool nul.
3. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que, le moteur entraînant à rotation un arbre, du genre vilebrequin, et comprenant au moins une soupape d'admission permettant l'admission d'air frais dans la chambre de combustion, le modèle nominal (E_evapEO) exprime la fraction de carburant évaporée (E_evap) en fonction de la différence (A = EOI-FA) de position angulaire de l'arbre entre la fin de I"injection du carburant (EOI) et la fermeture de la soupape d'admission (FA) d'une part, et du régime moteur d'autre part (N).
4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que l'ajustement de la loi d'évaluation comprend une sous-étape (c2-1) de substitution de variable au cours de laquelle on applique au modèle nominal (E_evapEO) une valeur corrigée fictive (EOlco) par la relation suivante : EOI cor= SOI - (SOI - EOI(oeErh )) x K(aErh ) Où : ^ EOlcor est la valeur corrigée fictive de position angulaire du vilebrequin en fin d'injection obtenue K(E0) ^ SOI est la valeur de position angulaire du vilebrequin en début d'injection du carburant ^ EOI(aeth) est la valeur effective de position angulaire du vilebrequin à la fin de l'injection du carburant ^ K(aeth) est le coefficient stoechiométrique lié au taux d'éthanol du carburant utilisé (Qeth)- ^ K(E0) est le coefficient stoechiométrique lié au taux d'éthanol du carburant de référence (EO).
5. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la sous- étape (cl) d'acquisition du taux d'alcool (aEth) comprend une phase d'analyse automatique de la composition du carburant alimentant le moteur, au cours de laquelle on réalise un dosage de l'alcool contenu dans ledit carburant par un capteur approprié.
6. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une étape (a) de définition d'une première équation exprimant la masse d'air frais (Ma) en fonction d'une estimation de la masse totale (Mtot) de gaz contenue dans le cylindre en fin d'admission, qui repose elle-même sur l'application de la loi des gaz parfaits, corrigées de coefficients correcteurs empiriques qui dépendent de la position angulaire en fin d'admission (FA) du vilebrequin entraîné par le moteur et du régime moteur (N).
7. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une étape (b) de définition d'une seconde équation exprimant la température de mélange contenu dans la chambre de combustion à partir d'un bilan thermique faisant intervenir notamment la chaleur nécessaire à l'évaporation de la fraction de carburant évaporée.
8. 8. Calculateur agencé et/ou programmé pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. 9. Véhicule, et notamment véhicule automobile terrestre, équipé d'un calculateur embarqué selon la revendication 8.
10. 10. Support lisible par un calculateur et contenant un programme informatique permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 lorsque ledit support est lu sur ledit calculateur.