WO2010023389A1 - Procede et dispositif d'ajustement d'un parametre de combustion d'un moteur, support d'enregistrement pour ce procede et vehicule equipe de ce dispositif - Google Patents

Procede et dispositif d'ajustement d'un parametre de combustion d'un moteur, support d'enregistrement pour ce procede et vehicule equipe de ce dispositif Download PDF

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parameter
engine
combustion
fuel
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Jean-Marc Gehin
Philippe Joly
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Peugeot Citroën Automobiles SA
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    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for adjusting at least one combustion parameter of a combustion engine during a cold start.
  • the invention also relates to a recording medium for implementing this method and a vehicle equipped with the device.
  • combustion parameters of an engine are defined as being adjustable parameters that make it possible to modify the quantity of fuel or of the oxidant injected into an engine cylinder or to modify the instants of intake or exhaust of gas in the cylinder or to change the ignition time of a gaseous mixture present in the cylinder.
  • the term "cold start” also refers to the starting of the engine after a sufficiently prolonged stop so that the temperature of the engine is equal to the temperature of the cooling water of this engine.
  • the engine temperature is here taken equal to the temperature of the internal skin of a cylinder of this engine.
  • combustion engines concerned here are those likely to be powered by low-alcohol fuels, that is to say fuels whose alcohol content is zero or less than 10% by volume, of low volatility or and fuels with high alcohol content, that is to say fuels whose alcohol content is strictly greater than 10% and preferably 50% by volume.
  • a non-alcoholic fuel comprises only gasoline and a high-alcohol fuel is a mixture of gasoline and vegetable alcohol, such as commercial fuel E85 which comprises 85% ethanol and 15% of hydrocarbon gasoline.
  • the combustion parameters must be adapted to the volatility of the fuel consumed.
  • the volatility of the fuel consumed is, for example, measured by its REID vapor pressure (PVR).
  • the REID vapor pressure is the surface pressure of the fuel measured in an enclosure at 25 ° C.
  • fuels of high volatility are said fuels whose REID vapor pressure is greater than 800 millibars.
  • fuels with low volatility are fuels whose REID vapor pressure is less than 500 millibars.
  • the engine After the cold start, generally, the engine has reached an operating temperature which allows an estimate of the volatility of the fuel currently consumed from other means than the only difference between the measured and predicted values of the engine speed, expressed, for example, in the number of revolutions per minute performed by the drive shaft of this motor.
  • the invention aims to remedy this drawback by proposing a method of adjusting a combustion parameter of an engine of a motor vehicle during a cold start which limits the polluting emissions.
  • the invention therefore relates to a method for adjusting a combustion parameter P 1 in which the value of the parameter P 1 is established by interpolation between two predetermined values P IREFI and P
  • the value of the coefficient a is a function of the integration of the index i over a predetermined period.
  • the relationship between the value of the coefficient a and the integral of the index i is non-linear, which makes it possible to increase the quality of the adjustment of the parameter P during the cold start.
  • the value of this parameter is initialized on the value P, REFI if the volatility of the fuel consumed is unknown, which advantageously makes it possible to limit the pollutant emissions.
  • the invention also relates to an information recording medium comprising instructions for executing the method for adjusting at least one engine combustion parameter described above when these instructions are executed by an electronic calculator.
  • the invention also relates to a device for adjusting at least one combustion parameter Pi of a combustion engine during a cold start, wherein the device comprises an electronic computer capable of controlling the minus one actuator for adjusting the combustion parameter, this electronic calculator being able to establish the value of the parameter Pi by interpolation between two predetermined values P, REFI and P, REF2 as a function of the value ⁇ of the engine speed and a temperature of engine coolant, P, REFI and
  • P IREF2 are optimal for reducing pollutant emissions when the engine is powered by reference fuels, respectively, of high volatility and low volatility.
  • the invention also relates to a vehicle comprising the above device for adjusting at least one combustion parameter of the engine.
  • FIG. 1 is a schematic illustration of a motor vehicle equipped with a device for adjusting the combustion parameters of an engine during a cold start
  • FIGS. 2 to 4 are schematic illustrations of maps recorded in a memory of the device of FIG. 1, and
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for adjusting the combustion parameters of the engine of the vehicle of FIG. 1.
  • Figure 1 shows a motor vehicle 2, such as a car, equipped with a clean combustion engine to drive in rotation of the drive wheels 4 of the vehicle. Only part of this combustion engine is shown in Figure 1. More specifically, the part shown comprises a cylinder 6 in which is mounted in translation a piston 8. The piston 8 rotates a crankshaft 10 via a crankshaft 12. The crankshaft 10 drives the drive wheels 4 in rotation.
  • the combustion engine also comprises an oxidizer inlet channel 14, that is to say, air, inside the cylinder 6.
  • This channel 14 comprises a butterfly valve 16 whose angular position allows to adjust the amount of air admitted in the cylinder 6.
  • the angular position of the butterfly valve 16 is regulated by a controllable actuator 18.
  • the engine also comprises a fuel injector 20.
  • the injector 20 injects the fuel directly into the channel 14 to form a gaseous mixture with the air.
  • the injector 20 directly injects the fuel into the cylinder so that the gaseous mixture is only formed in this cylinder.
  • valve 24 movable in translation between an open position, wherein the gas mixture of fuel and air may be admitted to the inside the cylinder 6 and a closed position in which the admission of this gaseous mixture into the cylinder 6 is made impossible.
  • the displacement of the valve 24 between these two positions is controlled by a valve actuator 26.
  • the actuator 26 may be a mechanical actuator such as a camshaft or an electromagnetic actuator.
  • the combustion engine also comprises for each cylinder an exhaust channel 28 of the combustion residues.
  • the end of this channel 28 which opens into the cylinder 6 can be closed by a valve 30 movable between an open position and a closed position under the action of a valve actuator 32.
  • the actuator 32 may be a mechanical or electromagnetic actuator.
  • the exhaust channel 28 may, for example, comprise a sensor 36 from which the air / fuel ratio of the gaseous mixture present in the cylinder is determined when the engine has reached its operating temperature.
  • the engine is also equipped with a spark plug 38 to trigger the ignition or explosion of the gas mixture present in the cylinder 6.
  • the ignition timing of the spark plug 38 is controlled by an ignition block 40.
  • the actuators 18, 26, 32, the injector 20 and the ignition block 40 are part of a device for adjusting the combustion parameters of the engine.
  • This device also comprises a sensor 50 of the engine cooling water temperature T and a sensor 52 of the instantaneous value ⁇ of the engine speed.
  • this device comprises an electronic computer 56 connected to a memory 58.
  • the memory 58 comprises the various data, instructions and maps necessary for the execution of the method of FIG. 4.
  • the memory 58 comprises:
  • mappings 60 to 62 of the engine speed as a function of the number of top dead points (TDCs) counted since the starting of the engine and three mappings 64 to 66 of optimal values for adjusting the combustion parameters as a function of the measured value.
  • TDCs top dead points
  • combustion parameters that can be adjusted by the computer 56 are as follows:
  • P 2 ( ⁇ , T) which represents the moment of ignition of the gaseous mixture present in the cylinder 6, • Ps ( ⁇ , T) which represents the instant of injection of the fuel into the cylinder 6, P 4 ( ⁇ , T) which corresponds to the quantity of air injected into the cylinder 6, and P 5 ( ⁇ , T) which corresponds to the length of the stroke of the valves 24 and 30.
  • the actuators 26 and 32 are The actuators 26 and 32.
  • FIG. 2 shows the maps 60 to 62 in graphical form. Mappings 60 to 62 were established for, respectively, the following three reference fuels:
  • a first low alcohol reference fuel of high volatility a second low alcohol low alcohol reference fuel, and a third highly alcoholic reference fuel.
  • the third fuel is the fuel E85.
  • the REID vapor pressure of the first reference fuel is equal to or greater than 900 millibars (90,000 Pa) while the REID vapor pressure of the second reference fuel is equal to or less than 450 millibars (45,000 Pa).
  • the maps 60 and 62 give the predicted value of the engine speed reached at each top dead center (TDC) if the fuel consumed is, respectively, the first, the second and the third reference fuels and the parameters of combustion are optimal for the fuel consumed.
  • TDC top dead center
  • the combustion parameters are optimal when they are adapted to the fuel consumed to reduce the vehicle's polluting emissions. Therefore, in the remainder of this description, it is considered that the values of the combustion parameters are optimal for a low-alcohol fuel and of high volatility, if they make it possible to obtain an engine speed equal to +/- 2% close to that predicted. 60.
  • the values of the combustion parameters are optimal in the case of a low-alcohol fuel with low volatility and a highly alcoholic fuel if they make it possible to obtain a maximum fuel efficiency.
  • motor equal to within +/- 2% predicted from, respectively, maps 61 and 62.
  • the abscissa axis represents the number of PMH counted since the start of the engine and the ordinate axis represents the value ⁇ RE F ⁇ engine speed predicted by these maps.
  • the curves ⁇ RE Fi, ⁇ RE F2 and ⁇ REF3 represent the predicted values of the engine speed, respectively, by the maps 60, 61 and 62.
  • FIG. 3 represents in graphic form the maps 64 to 66 in the general case of the parameter P, ( ⁇ , T) where the parameter P 1 corresponds to one of the parameters P 1 to P 5 .
  • the abscissa axis of FIG. 3 represents the value ⁇ of the engine speed and the temperature T and the ordinate axis represents the optimum value Pi ( ⁇ , T) for the parameter Pi at the angular velocity. La and at temperature T.
  • the curve P IREFI represents the optimum value of the parameter Pi when the fuel consumed by the engine is the first reference fuel.
  • the curves P lRE F2 and P lRE F3 correspond to the optimum values of the combustion parameter Pi when the fuels consumed are, respectively, the second and third reference fuels.
  • the shape of the curves shown in Figure 3 is for illustrative purposes only.
  • each map 64 to 66 makes it possible to establish the optimum value of each of the parameters P1 to P5. These curves are built experimentally.
  • FIG. 4 represents in graphical form the maps 67 and 68. These maps make it possible to obtain the value of a coefficient a between 0 and 1 as a function of the integral of a quality index i of the engine.
  • the coefficient a and the index i are described in more detail below.
  • the relation between the coefficient a and the integral of the index i is non-linear.
  • the adjustment process of FIG. 5 begins with a recording phase 90 of the maps 60 to 68.
  • phase 92 begins when the start of the engine is detected and the engine temperature is equal to the temperature of the cooling water.
  • the adjustment values of the various combustion parameters are initialized, during a step 94, using the values established from the map 64.
  • the engine is set to operate optimally with a non-alcoholic fuel with high volatility.
  • the instantaneous value ⁇ of the engine speed is measured using the sensor 52.
  • the number of TDCs elapsed since the start of the engine and the temperature of the cooling water are also measured during this step 96.
  • the temperature of the cooling water is obtained from the measurements made by the sensor 50.
  • the predicted value ⁇ RE Fi is established using the map 60 and the number of PMH counted since the start of the engine.
  • the calculator 56 calculates an index i of the speed-taking quality.
  • a step 102 the value of the index i is compared with a predetermined threshold S 1 .
  • step 96 the process returns to step 96.
  • the setting currently used is optimal for the fuel currently consumed and that it is therefore no need to change this setting. For example, this corresponds to the case where the value ⁇ is equal to or greater than the value -
  • a is a coefficient between 0 and 1.
  • the coefficient a is obtained from the map 67. For this, an integration of the different values of the index i recorded from the start of the engine to the present moment is realized. The result of this integration is the integral of the index i.
  • the parameters Pi to P 5 are set.
  • the new values of the parameters P 1 to P 5 are applied to the motor by controlling the various actuators 18, 26 and 32, the injector 20 and the ignition block 40.
  • a counter N counts the number of top dead center (TDC) elapsed since the value of the coefficient a is equal to 1. If the value of the coefficient a is different from 1 then this counter N is reset to zero.
  • TDC top dead center
  • a step 108 the value of this counter N is compared to a predetermined threshold S 2 . If the value of the counter N is less than the threshold S 2 , then the process returns to step 96.
  • the threshold S 2 is greater than 2 and is a function of the temperature T measured.
  • step 1 10 the adjustment values of the various parameters P 1 are calculated in a different way from what was achieved during step 104. Indeed if, after several TDCs, an optimal value of the various adjustment parameters could not be reached by repeating steps 96 to 108, this means that the fuel currently used contains a high alcohol content.
  • the new adjustment values of the parameters P 1 are applied to the engine of the vehicle 2.
  • the parameters of engine-applied combustion are those that are optimal for the highly alcoholic reference fuel.
  • the value CJ0 REF3 that should have the engine speed if the fuel consumed was a highly alcoholic fuel is established from the map 62 and the number of PMH counted.
  • a new index i of speed-taking quality is calculated.
  • a step 1 18 the value of this index i is compared to a predetermined threshold S 3 . If the value of the index i is less than or equal to this predetermined threshold, then the process returns to step 1 12. In effect, this means that the adjustment values of the parameters P, currently used, are optimal and that therefore, it is not necessary to modify them immediately. For example, this corresponds to the case where the value ⁇ is less than or equal to the value ⁇ RE F3-
  • new adjustment values of the parameters P 1 are calculated during a step 120.
  • the adjustment values of the parameters P 1 are calculated using the following relation:
  • P, ax P, REF3 + (1 - a) P1REF2,
  • P, REF2 and P, REF3 are the optimal values of the parameter P, established from the maps 65 and 66, the instantaneous value ⁇ and the temperature T cooling water, and a is a weighting coefficient between 0 and 1 established using mapping 68.
  • the weighting coefficient a is calculated using the map 68 and the integral of the index i calculated over a period that begins with the execution of step 110. Then, during a step 122, these new adjustment values for the parameters P 1 are applied to the motor via the actuators 18, 26, 32, the injector 20 and the ignition block 40.
  • step 122 the process returns to step 112.
  • the phase 92 ends as soon as the starting of the engine is completed, that is to say when, after having increased sharply, the value ⁇ of the engine speed decreases to reach a value corresponding to the idling of the engine.
  • the duration of the start-up phase can also be set to a predetermined constant value.
  • the setting values of the parameters P 1 can be stored and reused during the next cold start if no filling of the vehicle fuel tank was detected between these two cold starts.
  • phase 130 for regulating the value of the various parameters P is executed.
  • the values of the various parameters P are not adjusted solely according to the difference between the instantaneous value ⁇ and a predicted value for the operating mode. engine.
  • the different values of the parameters P are adjusted from the air / fuel ratio obtained from the data of the sensor 36.
  • the corresponding values can be estimated from a model of the engine.

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'ajustement d'un paramètre Pi de combustion d'un moteur à combustion lors d'un démarrage à froid, caractérisé en ce que la valeur du paramètre Pi est établie (104) par interpolation entre deux valeurs prédéterminées PiREF1 et PiREF2 en fonction de la valeur ω du régime moteur et d'une température d'un liquide de refroidissement du moteur, les valeurs PiREF1 et PiREF2 étant optimales pour réduire les émissions polluantes lorsque le moteur est alimenté par des carburants de référence, respectivement, de volatilité élevée et de volatilité faible.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF D'AJUSTEMENT D'UN PARAMETRE DE COMBUSTION D'UN MOTEUR, SUPPORT D'ENREGISTREMENT POUR CE PROCEDE ET VEHICULE EQUIPE DE CE DISPOSITIF
[oooi] La présente invention revendique la priorité de la demande française 0855717 déposée le 26 août 2008 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[0002] L'invention concerne un procédé et un dispositif d'ajustement d'au moins un paramètre de combustion d'un moteur à combustion lors d'un démarrage à froid. L'invention concerne également un support d'enregistrement pour la mise en œuvre de ce procédé et un véhicule équipé du dispositif.
[0003] Ici, les paramètres de combustion d'un moteur sont définis comme étant des paramètres réglable qui permettent de modifier la quantité de carburant ou de comburant injectée dans un cylindre du moteur ou de modifier des instants d'admission ou d'échappement de gaz dans ce cylindre ou encore de modifier l'instant d'allumage d'un mélange gazeux présent dans le cylindre.
[ooo4] On désigne également par « démarrage à froid », le démarrage du moteur après un arrêt suffisamment prolongé pour que la température du moteur soit égale à la température de l'eau de refroidissement de ce moteur. La température du moteur est ici prise égale à la température de la peau interne d'un cylindre de ce moteur.
[oooδ] Les moteurs à combustion concernés ici sont ceux susceptibles d'être alimentés par des carburants faiblement alcoolisés, c'est-à-dire des carburants dont la teneur en alcool est nulle ou inférieure à 10% en volume, de volatilité faible ou élevée et, des carburants à fort taux d'alcool, c'est-à-dire des carburants dont la teneur en alcool est strictement supérieure à 10 % et, de préférence à 50%, en volume.
[0006] Typiquement, un carburant non alcoolisés comprend uniquement de l'essence et, un carburant à fort taux d'alcool est un mélange d'essence et d'alcool végétal, comme le carburant commercial E85 qui comprend 85% d'éthanol et 15% d'essence d'hydrocarbures.
[0007] Aujourd'hui il est nécessaire d'ajuster les paramètres de combustion en fonction des caractéristiques du carburant consommé pour, par exemple, réduire les émissions polluantes ou réduire le bruit. En particulier les paramètres de combustion doivent être adaptés à la volatilité du carburant consommé. La volatilité du carburant consommé est, par exemple, mesurée par sa pression de vapeur REID (PVR). On rappelle que la pression de vapeur REID est la pression superficielle du carburant mesurée dans une enceinte à 25 °C. Dans cette demande, les carburants dits de volatilité élevée sont dits des carburants dont la pression de vapeur REID est supérieure à 800 millibars. A l'inverse, les carburants présentant une volatilité faible, sont des carburants dont la pression de vapeur REID est inférieure à 500 millibars.
[oooδ] L'un des problèmes rencontré est que la régulation en boucle fermée prévue pour ajuster ces paramètres de combustion ne fonctionne correctement qu'à partir du moment où le moteur a atteint une certaine température de fonctionnement. Ainsi, lors du démarrage à froid, il est nécessaire de prévoir un procédé spécifique d'ajustement des paramètres de combustion en fonction de la volatilité du carburant et du taux d'alcool. Pour être utile, ce procédé doit être rapide, c'est-à-dire arriver à régler les paramètres de combustion après un ou quelque démarrage à froid.
[0009] Après le démarrage à froid, généralement, le moteur a atteint une température de fonctionnement qui permet une estimation de la volatilité du carburant actuellement consommé à partir d'autres moyens que la seule différence entre les valeurs mesurée et prédite du régime moteur, exprimé, par exemple, en nombre de tours par minute effectué par l'arbre d'entraînement de ce moteur.
[ooio] Un exemple de procédé d'ajustement d'un paramètre de combustion du moteur est divulgué dans US 6 079 396.
[0011] II a été constaté que les moteurs mettant en œuvre de tels procédés polluent beaucoup pendant la phase de démarrage à froid et produisent des fumées noires d'échappement à très basse température si le carburant consommé présente une volatilité élevée.
[0012] L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un procédé d'ajustement d'un paramètre de combustion d'un moteur d'un véhicule automobile lors d'un démarrage à froid qui limite les émissions polluantes. [0013] L'invention a donc pour objet un procédé d'ajustement d'un paramètre P1 de combustion dans lequel la valeur du paramètre P1 est établie par interpolation entre deux valeurs prédéterminées PIREFI et P|REF2 en fonction de la valeur ω du régime moteur et d'une température d'un liquide de refroidissement du moteur, les valeurs PIREFI et P,REF2 étant optimales pour réduire les émissions polluantes lorsque le moteur est alimenté par des carburants de référence, respectivement, de volatilité élevée et de volatilité faible.
[0014] Le procédé ci-dessus converge plus rapidement vers une valeur optimale du paramètre P1 qui réduit les émissions polluantes. Ainsi, ce procédé limite la quantité de carburant consommée au stricte nécessaire et les émissions polluantes sont donc faibles lors du démarrage à froid.
[0015] Dans une variante, la valeur du : paramètre P1 est établie à l'aide de la relation suivante P, = a x P,REF2 + (1 - a) X P,REFI OÙ a est un coefficient compris entre zéro et un et dont la valeur est fonction d'un indice i de qualité de prise de régime, l'indice i étant représentatif de la différence entre la valeur ω mesurée du régime moteur et une valeur prédite ωREFj qui aurait du être atteinte si le carburant consommé était l'un des carburants de référence de volatilité connue et que la valeur du paramètre P, était égale à la valeur PIREFI OU P,REF2 optimale ce carburant de référence. Avantageusement, la valeur du coefficient a est fonction de l'intégration de l'indice i sur une période prédéterminée. De plus, la relation entre la valeur du coefficient a et de l'intégrale de l'indice i est non linéaire ce qui permet d'accroître la qualité de l'ajustement du paramètre P, lors du démarrage à froid.
[0016] Dans une variante, avant l'établissement de la valeur du paramètre Pi par interpolation, la valeur de ce paramètre est initialisée sur la valeur P,REFI si la volatilité du carburant consommé est inconnue, ce qui avantageusement, permet de limiter les émissions de polluants.
[0017] L'invention a également pour objet un support d'enregistrement d'informations comportant des instructions pour l'exécution du procédé d'ajustement d'au moins un paramètre de combustion du moteur décrit ci-dessus lorsque ces instructions sont exécutées par un calculateur électronique. [ooiδ] L'invention a également pour objet un dispositif d'ajustement d'au moins un paramètre Pi de combustion d'un moteur à combustion lors d'un démarrage à froid, dans lequel le dispositif comprend un calculateur électronique propre à commander au moins un actionneur pour régler le paramètre de combustion, ce calculateur électronique étant apte à établir la valeur du paramètre Pi par interpolation entre deux valeurs prédéterminées P,REFI et P,REF2 en fonction de la valeur ω du régime moteur et d'une température d'un liquide de refroidissement du moteur, les valeurs P,REFI et
PIREF2 étant optimales pour réduire les émissions polluantes lorsque le moteur est alimenté par des carburants de référence, respectivement, de volatilité élevée et de volatilité faible.
[0019] L'invention a également pour objet un véhicule comprenant le dispositif ci- dessus d'ajustement d'au moins un paramètre de combustion du moteur.
[0020] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
La figure 1 est une illustration schématique d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif d'ajustement des paramètres de combustion d'un moteur lors d'un démarrage à froid,
Les figures 2 à 4 sont des illustrations schématiques de cartographies enregistrées dans une mémoire du dispositif de la figure 1 , et
La figure 5 est un organigramme d'un procédé d'ajustement des paramètres de combustion du moteur du véhicule de la figure 1.
[0021] La figure 1 représente un véhicule automobile 2, telle qu'une voiture, équipé d'un moteur à combustion propre à entraîner en rotation des roues motrices 4 de ce véhicule. Seule une partie de ce moteur à combustion est représentée sur la figure 1. Plus précisément, la partie représentée comporte un cylindre 6 dans lequel est monté en translation un piston 8. Le piston 8 entraîne en rotation un vilebrequin 10 par l'intermédiaire d'une bielle 12. Le vilebrequin 10 entraîne en rotation les roues motrices 4. Le moteur à combustion comporte également un canal 14 d'admission de comburant c'est-à-dire ici de l'air, à l'intérieur du cylindre 6. Ce canal 14 comporte une valve papillon 16 dont la position angulaire permet de régler la quantité d'air admise dans le cylindre 6. La position angulaire de la valve papillon 16 est réglée par un actionneur commandable 18.
[0022] Le moteur comporte également un injecteur 20 de carburant. A titre d'illustration, ici, lïnjecteur 20 injecte le carburant directement dans le canal 14 pour former avec l'air un mélange gazeux. Toutefois, ce qui est décrit ici s'applique également au cas où l'injecteur 20 injecte directement le carburant dans le cylindre de sorte que le mélange gazeux est uniquement formé dans ce cylindre.
[0023] L'extrémité du canal 14 débouchant à l'intérieur du cylindre 6 est obturée par une soupape 24 déplaçable en translation entre une position ouverte, dans laquelle le mélange gazeux formé de carburant et d'air peut-être être admis à l'intérieur du cylindre 6 et, une position fermée dans laquelle l'admission de ce mélange gazeux à l'intérieur du cylindre 6 est rendue impossible. Le déplacement de la soupape 24 entre ces deux positions est contrôlé par un actionneur 26 de soupape. L'actionneur 26 peut être un actionneur mécanique tel qu'un arbre à came ou un actionneur électromagnétique.
[0024] Le moteur à combustion comporte également pour chaque cylindre un canal d'échappement 28 des résidus de combustion. L'extrémité de ce canal 28 qui débouche à l'intérieur du cylindre 6 peut être obturée par une soupape 30 déplaçable, entre une position ouverte et une position fermée sous l'action d'un actionneur 32 de soupape. Comme pour l'actionneur 26, l'actionneur 32 peut être un actionneur mécanique ou électromagnétique. Le canal d'échappement 28 peut, par exemple, comporter un capteur 36 à partir duquel le ratio air/carburant du mélange gazeux présent dans le cylindre est déterminé lorsque le moteur a atteint sa température de fonctionnement.
[0025] Le moteur est aussi équipé d'une bougie 38 propre à déclencher l'allumage ou l'explosion du mélange gazeux présent dans le cylindre 6. L'instant d'allumage de la bougie 38 est commandé par un bloc d'allumage 40.
[0026] Les actionneurs 18, 26, 32, l'injecteur 20 et le bloc d'allumage 40 font partie d'un dispositif d'ajustement des paramètres de combustion du moteur. [0027] Ce dispositif comprend également un capteur 50 de la température T d'eau de refroidissement du moteur ainsi qu'un capteur 52 de la valeur instantanée ω du régime moteur.
[0028] Enfin, ce dispositif comprend un calculateur électronique 56 raccordé à une mémoire 58. La mémoire 58 comprend les différentes données, instructions et cartographies nécessaires à l'exécution du procédé de la figure 4.
[0029] Plus précisément, la mémoire 58 comprend :
- trois cartographies 60 à 62 du régime moteur en fonction du nombre de points morts haut (PMH) dénombrés depuis le démarrage du moteur, • - trois cartographies 64 à 66 de valeurs optimales de réglage des paramètres de combustion en fonction de la valeur mesurée ω du régime moteur et de la température T de l'eau de refroidissement, et
- deux cartographies 67 et 68 permettant d'obtenir la valeur d'un coefficient a en fonction de l'intégrale d'un indice i de qualité de prise de régime. [0030] Ici, les paramètres de combustion susceptibles d'être réglés par le calculateur 56 sont les suivants :
P1(U5T) qui représente la quantité de carburant à injecter dans le cylindre 6,
P2(ω,T) qui représente l'instant d'allumage du mélange gazeux présent dans le cylindre 6, • Ps(ω,T) qui représente l'instant d'injection du carburant dans le cylindre 6, P4(ω,T) qui correspond à la quantité d'air injecté dans le cylindre 6, et P5(ω,T) qui correspond à la longueur de la course des soupapes 24 et 30.
[0031] A titre d'exemple, ici, les paramètres Pi à P5 sont réglés, respectivement, à l'aide des actionneurs suivants :
• L'injecteur 20,
Le bloc d'allumage 40, L'actionneur 26, L'actionneur 18 et,
Les actionneurs 26 et 32.
[0032] La figure 2 représente les cartographies 60 à 62 sous forme graphique. Les cartographies 60 à 62 ont été établies pour, respectivement, les trois carburants de référence suivants :
un premier carburant de référence faiblement alcoolisé et de volatilité élevée, un deuxième carburant de référence faiblement alcoolisé de volatilité faible, et un troisième carburant de référence fortement alcoolisé.
[0033] Par exemple, le troisième carburant est le carburant E85. Ici, la pression de vapeur REID du premier carburant de référence est égale ou supérieure à 900 millibars (90 000 Pa) tandis que la pression de vapeur REID du deuxième carburant de référence est égale ou inférieure à 450 millibars (45000 Pa).
[0034] Plus précisément, les cartographies 60 et 62 donnent la valeur prédite du régime moteur atteinte à chaque point mort haut (PMH) si le carburant consommé est, respectivement, le premier, le deuxième et le troisième carburants de référence et que les paramètres de combustion sont optimaux pour le carburant consommé. Ici, on considère que les paramètres de combustion sont optimaux lorsqu'ils sont adaptés au carburant consommé pour réduire les émissions polluantes du véhicule. Dès lors, dans la suite de cette description, on considère que les valeurs des paramètres de combustion sont optimales pour un carburant faiblement alcoolisé et de volatilité élevée, si elles permettent d'obtenir un régime moteur égal à +/- 2% près celui prédit à partir de la cartographie 60. De façon similaire, on considère que les valeurs des paramètres de combustion sont optimales dans les cas d'un carburant faiblement alcoolisé et de volatilité faible et d'un carburant fortement alcoolisé si elles permettent d'obtenir un régime moteur égal à +/- 2% près celui prédit à partir, respectivement, des cartographies 61 et 62.
[0035] Plus précisément, l'axe des abscisses représente le nombre de PMH dénombrés depuis le démarrage du moteur et l'axe des ordonnées représente la valeur ωREFι du régime moteur prédit par ces cartographies. Les courbes ωREFi, ωREF2 et ω REF3 représentent les valeurs prédites du régime moteur, respectivement, par les cartographies 60, 61 et 62.
[0036] La figure 3 représente sous forme graphique les cartographies 64 à 66 dans le cas général du paramètre P,(ω,T) où le paramètre P1 correspond à l'un des paramètres P1 à P5.
[0037] Plus précisément, l'axe des abscisses de la figure 3 représente la valeur ω du régime moteur et la température T et l'axe des ordonnées représente la valeur optimale Pi(ω,T) pour le paramètre Pi à la vitesse angulaire ω et à la température T. La courbe PIREFI représente la valeur optimale du paramètre Pi lorsque le carburant consommé par le moteur est le premier carburant de référence. De façon similaire, les courbes PlREF2 et PlREF3 correspondent aux valeurs optimales du paramètre de combustion Pi lorsque les carburants consommés sont, respectivement, les deuxième et troisième carburants de référence. La forme des courbes illustrées sur la figure 3 est uniquement donnée à titre d'illustration.
[0038] Ici, chaque cartographie 64 à 66 permet d'établir la valeur optimale de chacun des paramètres P1 à P5. Ces courbes sont construites expérimentalement.
[0039] La figure 4 représente sous forme graphique les cartographies 67 et 68. Ces cartographies permettent d'obtenir la valeur d'un coefficient a compris entre 0 et 1 en fonction de l'intégrale d'un indice i de qualité de prise du moteur. Le coefficient a et l'indice i sont décrits plus en détail ci-dessous. La relation entre le coefficient a et l'intégrale de l'indice i est non-linéaire.
[0040] Le fonctionnement du dispositif d'ajustement des paramètres de combustion du moteur de la figure 1 va maintenant être décrit en regard du procédé de la figure 5.
[0041] Le procédé d'ajustement de la figure 5 commence par une phase 90 d'enregistrement des cartographies 60 à 68.
[0042] Ensuite, une fois que le véhicule 2 est livré à un utilisateur, au moins après chaque remplissage en carburant, le dispositif d'ajustement exécute une phase 92 de démarrage à froid. Plus précisément, la phase 92 débute lorsque la mise en marche du moteur est détectée et que la température du moteur est égale à la température de l'eau de refroidissement. [0043] Au tout début de la phase 92, les valeurs de réglage des différents paramètres de combustion sont initialisées, lors d'une étape 94, à l'aide des valeurs établies à partir de la cartographie 64. Ainsi, par défaut, le moteur est réglé pour fonctionner de façon optimale avec un carburant non alcoolisé dont la volatilité est élevée.
[0044] Ensuite, lors d'une étape 96, la valeur instantanée ω du régime moteur est mesurée à l'aide du capteur 52. Le nombre de PMH écoulés depuis le démarrage du moteur ainsi que la température de l'eau de refroidissement sont également mesurés lors de cette étape 96. Ici, la température de l'eau de refroidissement est obtenue à partir des mesures réalisées par le capteur 50.
[0045] Puis, lors d'une étape 98, la valeur prédite ωREFi est établie à l'aide de la cartographie 60 et du nombre de PMH dénombrés depuis le démarrage du moteur.
[0046] Lors de l'étape 100 suivante, le calculateur 56 calcule un indice i de la qualité de prise de régime. Par exemple, ici, cet indice i est obtenu à l'aide de la relation suivante i = OOREFI - ω.
[0047] Lors d'une étape 102, la valeur de l'indice i est comparée à un seuil prédéterminé S1.
[0048] Si l'indice i est inférieur au seuil S1, alors le procédé retourne à l'étape 96. En effet, cela signifie que le réglage actuellement utilisé est optimal pour le carburant actuellement consommé et qu'il n'est donc pas nécessaire de modifier ce réglage. Par exemple, cela correspond au cas où la valeur ω est égale ou supérieure à la valeur -
[0049] Dans le cas contraire, c'est-à-dire si le réglage utilisé n'est pas optimal pour le carburant actuellement consommé, alors la valeur instantanée ω mesurée est inférieure à celle prédite à partir de la cartographie 60. Dans ce cas, le calculateur 56 exécute une étape 104 lors de laquelle de nouvelles valeurs pour les différents paramètres P1 de combustion sont calculées. Par exemple, lors de l'étape 104, les nouvelles valeurs de réglage des paramètres P1 de combustion sont obtenues à l'aide de la relation suivante : P1 = a x P|REF2 + (1 - a) X PIREFI dans laquelle : - PIREFI et P,REF2 sont, respectivement, les valeurs optimales du paramètre P1 établies à partir des cartographies 64 et 65, de la valeur mesurée ω et de la température mesurée T, et
- a est un coefficient compris entre 0 et 1. [0050] Le coefficient a est obtenu à partir de la cartographie 67. Pour cela, une intégration des différentes valeurs de l'indice i relevées depuis le démarrage du moteur jusqu'à l'instant présent est réalisée. Le résultat de cette intégration constitue l'intégrale de l'indice i.
[0051] A la fin de l'étape 104, les paramètres Pi à P5 sont réglés. Par exemple, les nouvelles valeurs des paramètres P1 à P5 sont appliquées au moteur en commandant les différents actionneurs 18, 26 et 32, l'injecteur 20 et le bloc d'allumage 40.
[0052] A l'issue de l'étape 104, lors d'une étape 106 un compteur N dénombre le nombre de point mort haut (PMH) écoulé depuis que la valeur du coefficient a est égale à 1. Si la valeur du coefficient a est différente de 1 alors ce compteur N est réinitialisé à la valeur zéro.
[0053] Lors d'une étape 108, la valeur de ce compteur N est comparée à un seuil prédéterminé S2. Si la valeur du compteur N est inférieure au seuil S2, alors le procédé retourne à l'étape 96. Le seuil S2 est supérieur à 2 et fonction de la température T mesurée.
[0054] Dans le cas contraire, il est procédé à une étape 1 10 lors de laquelle les valeurs de réglage des différents paramètres P1 sont calculées d'une façon différente de ce qui a été réalisé lors de l'étape 104. En effet, si après plusieurs PMH, une valeur optimale des différents paramètres de réglage n'a pas pu être atteinte en réitérant les étapes 96 à 108, cela signifie que le carburant actuellement utilisé contient un fort taux d'alcool.
[0055] Lors de l'étape 110, la valeur de réglage des différents paramètres P, est par exemple calculée à l'aide de la relation suivante : P, = P,REF3, OÙ P, est la valeur du ième paramètre de réglage, et P,REF3 est la valeur du ième paramètre de réglage obtenue à partir de la cartographie 66, de la valeur mesurée ω et de la température mesurée T.
[0056] A la fin de l'étape 110, les nouvelles valeurs de réglage des paramètres P1 sont appliquées au moteur du véhicule 2. Ainsi, à la fin de l'étape 1 10, les paramètres de combustion appliqués au moteur sont ceux qui sont optimaux pour le carburant de référence fortement alcoolisé.
[0057] Ensuite, lors d'une étape 1 12, la valeur instantanée ω, le nombre de PMH dénombrés depuis le démarrage du moteur et la température T de l'eau de refroidissement sont de nouveau mesurés.
[0058] Puis, lors d'une étape 1 14, la valeur CJ0REF3 que devrait avoir le régime moteur si le carburant consommé était un carburant fortement alcoolisé est établie à partir de la cartographie 62 et du nombre de PMH dénombrés.
[0059] Lors d'une étape 1 16, un nouvel indice i de qualité de prise de régime est calculé. Lors de l'étape 1 16, par exemple, l'indice i est calculé à l'aide de la relation suivante : i = ω - ωREF3,où ωREF3 est la valeur prédite du régime moteur obtenue à partir de la cartographie 62 et du nombre de PMH dénombrés.
[0060] Lors d'une étape 1 18, la valeur de cet indice i est comparée à un seuil S3 prédéterminé. Si la valeur de l'indice i est inférieure ou égale à ce seuil prédéterminé, alors le procédé retourne à l'étape 1 12. En effet, cela signifie que les valeurs de réglage des paramètres P, actuellement utilisées sont optimales et qu'il n'est donc pas nécessaire dans l'immédiat de les modifier. Par exemple, cela correspond au cas où la valeur ω est inférieure ou égale à la valeur ωREF3-
[0061] Dans le cas contraire, de nouvelles valeurs de réglage des paramètres P1 sont calculées lors d'une étape 120. Par exemple, lors de cette étape 120, les valeurs de réglage des paramètres P1 sont calculées à l'aide de la relation suivante :
P, = a x P,REF3 + (1 - a)PιREF2 ,où P,REF2 et P,REF3 sont les valeurs optimales du paramètre P, établies à partir des cartographies 65 et 66, de la valeur instantanée ω et de la température T de l'eau de refroidissement, et a est un coefficient de pondération compris entre 0 et 1 établi à l'aide de la cartographie 68.
[0062] Par exemple, le coefficient de pondération a est calculé à l'aide de la cartographie 68 et de l'intégrale de l'indice i calculée sur une période qui débute avec l'exécution de l'étape 110. [0063] Ensuite, lors d'une étape 122, ces nouvelles valeurs de réglage pour les paramètres P1 sont appliquées au moteur par l'intermédiaire des actionneurs 18, 26, 32, de lïnjecteur 20 et du bloc d'allumage 40.
[0064] A l'issue de l'étape 122, le procédé retourne à l'étape 112.
[0065] La phase 92 se termine dès que le démarrage du moteur est terminé, c'est-à- dire quand, après avoir brusquement augmentée, la valeur ω du régime moteur décroit pour atteindre une valeur correspondant au ralenti du moteur. La durée de la phase de démarrage peut également être fixée à une valeur constante prédéterminée.
[0066] Les valeurs de réglage des paramètres P1 peuvent être mémorisées et réutilisées lors du prochain démarrage à froid si aucun remplissage du réservoir de carburant du véhicule n'a été détecté entre ces deux démarrages à froid.
[0067] Après la phase 92, une phase 130 de régulation de la valeur des différents paramètres P, est exécutée. Toutefois, contrairement à ce qui se passe lors de la phase 92, lors de la phase 130, les valeurs des différents paramètres P, ne sont pas ajustées uniquement en fonction de l'écart entre la valeur instantanée ω et une valeur prédite pour le régime moteur. Par exemple, lors de la phase 130, les différentes valeurs des paramètres P, sont ajustées à partir du ratio air/carburant obtenu à partir des données du capteur 36.
[0068] De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, au lieu de mesurer la température ou le régime moteur, les valeurs correspondantes peuvent être estimées à partir d'un modèle du moteur.
[0069] Lors de l'étape 104, la valeur du coefficient a peut calculée à l'aide de la relation suivante : a = (ω - ωREF-ι)/(ωREF2 - ωREF-ι) OÙ : ω est la valeur instantanée mesurée du régime moteur, et, ωREFi et ωREF2 sont respectivement les valeurs du régime moteur établies à partir des cartographies 60 et 61 et du nombre de PMH dénombré depuis le démarrage du moteur.
[0070] De façon similaire, lors de l'étape 120, la valeur du coefficient a peut calculée à l'aide de la relation suivante : a = (ω - ωREF2)/(ωREF3 - ωREF2) où : ω est la valeur instantanée mesurée du régime moteur, et ωREF2 et ωREF3 sont les valeurs du régime moteur établies à l'aide des cartographies 61 et 62 et du nombre de PMH dénombrés depuis le démarrage du moteur.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'ajustement d'un paramètre P1 de combustion d'un moteur à combustion lors d'un démarrage à froid, caractérisé en ce que la valeur du paramètre P, est établie (104) par interpolation entre deux valeurs prédéterminées P,REFI et P,REF2 en fonction de la valeur ω du régime moteur et d'une température d'un liquide de refroidissement du moteur, les valeurs PIREFI et P,REF2 étant optimales pour réduire les émissions polluantes lorsque le moteur est alimenté par des carburants de référence, respectivement, de volatilité élevée et de volatilité faible.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la valeur du paramètre Pi est établie (104) à l'aide de la relation suivante :
P1 = a x P|REF2 + (1 - a) x PlREFi où a est un coefficient compris entre zéro et un et dont la valeur est fonction d'un indice i de qualité de prise de régime, l'indice i étant représentatif de la différence entre la valeur ω mesurée du régime moteur et une valeur prédite ωREFj qui aurait du être atteinte si le carburant consommé était l'un des carburants de référence de volatilité connue et que la valeur du paramètre P, était égale à la valeur P,REFI OU PIREF2 optimale ce carburant de référence.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la valeur du coefficient a est fonction de l'intégration de l'indice i sur une période prédéterminée.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la relation entre la valeur du coefficient a et de l'intégrale de l'indice i est non linéaire.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel avant l'établissement de la valeur du paramètre Pi par interpolation, la valeur de ce paramètre est initialisée (94) sur la valeur PIREFI si la volatilité du carburant consommé est inconnue.
6. Support (58) d'enregistrement d'informations, caractérisé en ce qu'il comporte des instructions pour l'exécution d'un procédé d'ajustement d'au moins un paramètre de combustion conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un calculateur électronique (56).
7. Dispositif d'ajustement d'au moins un paramètre P, de combustion d'un moteur à combustion lors d'un démarrage à froid, caractérisé en ce que ce dispositif comprend un calculateur électronique (56) propre à commander au moins un actionneur pour régler le paramètre de combustion, ce calculateur électronique étant apte à établir la valeur du paramètre P, par interpolation entre deux valeurs prédéterminées P,REFI et P,REF2 en fonction de la valeur ω du régime moteur et d'une température d'un liquide de refroidissement du moteur, les valeurs PIREFI et
PIREF2 étant optimales pour réduire les émissions polluantes lorsque le moteur est alimenté par des carburants de référence, respectivement, de volatilité élevée et de volatilité faible.
8. Véhicule caractérisé en ce que ce véhicule comprend un dispositif d'ajustement d'au moins un paramètre P, de combustion d'un moteur à combustion lors d'un démarrage à froid conforme à la revendication 7.
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