WO2017216467A1 - Procédé de mesure de pression d'un carburant gazeux comprimé dans une ligne d'alimentation d'un moteur équipant un véhicule automobile et dispositif de mesure associé - Google Patents

Procédé de mesure de pression d'un carburant gazeux comprimé dans une ligne d'alimentation d'un moteur équipant un véhicule automobile et dispositif de mesure associé Download PDF

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Hervé Richard
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Definitions

  • the invention relates to a method for measuring the pressure of a compressed gaseous fuel in a supply line of a motor vehicle engine and an associated measurement device.
  • the invention relates more particularly to an infrared optical sensor incorporating a spectrometric measuring cell for real-time gas analysis, this sensor being able to be used in particular for the continuous analysis of a gas flowing in a pipe. .
  • the invention relates to the monitoring of the quality and composition of vehicle fuel by sensors embedded on these vehicles. This monitoring has become essential with the growing use of natural gases of various origins and compositions.
  • this control allows the vehicle control system to adapt various engine tuning parameters to improve the efficiency of combustion, for example the amount of fuel injected, the advance to the engine. ignition, or the pressure of admission or the depollution settings.
  • the fuel composition monitoring can be done at the pump, the quality should remain constant, with a wide choice of petroleum fuels or gases with varying percentages of methane, carbon dioxide or even nitrogen.
  • a simple way of knowing this composition is the use of sensors placed in the tank or between the tank and the engine, so that the electronic management system of the vehicle can adapt the engine adjustment parameters.
  • the field of infrared light is currently recognized as relevant for spectroscopic optical analysis of the characteristics of gaseous fuels, such as methane content, butane, propane, ethane dioxide or calorific value.
  • Compressed natural gas is generally available at high pressure above 200 bar and at around 250 bar. It is at this pressure that the tank is filled in the motor vehicle.
  • the gas compressed at 250 bars in the vehicle tank, is filtered and then expanded at a pressure of less than 20 bar, generally 8 bar, in order to supply the engine.
  • a pressure regulator calibrated at a desired supply pressure.
  • a pressure sensor is also located downstream of the regulator. The pressure control makes it possible to adjust the injection parameters and especially to detect any failure of the natural gas supply system, overpressure or leakage.
  • FIG. 1 shows a compressed gas supply system S on board a motor vehicle.
  • the feed system S comprises a reservoir of compressed natural gas 10 at a pressure of about 250 bar, in the form of two carboys, each equipped with a valve 20.
  • the opening of the valves 20 allows the flow of the compressed gas to a filter 30; then to a pressure regulator 40, more precisely an expander, which relaxes the compressed gas from an initial pressure of 250 bar, at an inlet pressure of less than 20 bar, generally around 8 bar.
  • the compressed gas thus expanded, is then analyzed by a quality sensor 50.
  • a pressure measuring sensor 80 Between the pressure regulator 40 and the quality sensor 50 is a pressure measuring sensor 80.
  • the quality sensor 50 is of the spectrometer type, it is that is, infrared analysis.
  • the fuel whose pressure and composition have thus been determined is then injected into the engine M via at least one injector 60 connected to an injection rail 80.
  • the operation of the valves 20, the pressure sensor 80, the quality sensor 50 and the injector 60 is controlled by an on-board electronic control unit 70, of the ECU type: engine control unit, or "Electronic Control Unit”. English.
  • the control unit 70 controls the actuation of the valves 20 and the injector 60, and receives the fuel pressure and analysis information from the pressure sensor 80 and the quality sensor 50.
  • the control unit 70 also supplies all these components with voltage.
  • This pressure sensor represents a significant cost in the supply system S. It is also a source of additional potential failure.
  • the present invention provides a device for analyzing a fuel by infrared and measuring pressure that does not require an additional pressure sensor.
  • the invention relates to a method for measuring the pressure of a compressed gaseous fuel in a motor supply system of a motor vehicle, using a pressure measuring device comprising an infra-red quality sensor. and an electronic control unit, the measurement method being remarkable in that it consists in determining a corrected absorbance value of the fuel from absorbance measurements made by infrared analysis, at predetermined wavelengths, and comparing said value with a nominal absorbance value, determined beforehand from absorbance measurements taken at a nominal pressure after a phase of stabilization of the fuel pressure and at the same wavelengths, in order to determine the fuel pressure.
  • the pressure measuring method according to the invention in a first embodiment, comprises the following steps:
  • Step E3a measurement and storage of a nominal absorbance determined from absorbance measurements made at a first wavelength and at a second wavelength predetermined and distinct from one another at a nominal pressure
  • Step E5a measurement of at least a first, and a second absorbance value at the first predetermined wavelength and second wavelength and distinct from one another,
  • Step E6a calculation of the fuel pressure as a function of the nominal pressure, the nominal absorbance, the first and the second absorbance value.
  • the pressure measuring method according to the invention in a second embodiment, comprises the following steps:
  • Step E3b measurement and storage of a nominal absorbance determined from absorbance measurements taken at a first wavelength, at a second wavelength and at a third wavelength predetermined and distinct from each other and at a nominal pressure
  • Step E5b measurement of at least a first, a second absorbance value and a third absorbance value, respectively at the first wavelength, at the second and at the third wavelength predetermined and distinct from each other,
  • Step E6b calculation of the fuel pressure as a function of the nominal pressure, the nominal absorbance, the first, the second value and the third absorbance value.
  • the method further comprises, before step E3a or E3b, the following steps:
  • Step EO prior storage of the nominal pressure (P n ),
  • Step E1 verification of pressurization of the system
  • Step E2 check that a first predetermined time (At1) has elapsed, otherwise return to step 1. and the first predetermined time period corresponds to an average duration of stabilization of the fuel pressure.
  • the pressure measuring method may also comprise step E3a or E3b respectively, and step E5a or E5b respectively, the following step:
  • Step E4 verification that a second predetermined time has elapsed, otherwise return to step E1.
  • the first wavelength is such that it is not absorbed by the fuel
  • the second wavelength is the absorption wavelength of the methane
  • the third wavelength is such that it is distinct from the first wavelength and is not absorbed by the fuel.
  • the invention also relates to a device for measuring the pressure variations of a gaseous fuel compressed in a motor supply system of a motor vehicle, said device being remarkable in that it comprises:
  • a quality infrared sensor measuring at least at a first wavelength and at a second wavelength that are predetermined and distinct from one another; a first and a second absorbance value
  • a nominal absorbance calculated from absorbance measurements taken at at least two predetermined wavelengths at a corresponding nominal pressure
  • Reception means coming from the quality sensor absorbance measurements made at at least two predetermined wavelengths
  • the detection means, the clock, the adjustment means, the storage means, the reception means, the calculation means are included in an electronic control unit.
  • the invention also relates to any gaseous fuel supply system, comprising a pressure measuring device according to any one of the characteristics listed above. And finally the invention applies to any motor vehicle comprising a pressure measuring device according to any one of the characteristics listed above.
  • FIG. 1 diagrammatically represents a compressed gas supply system S intended to be loaded onto a motor vehicle according to the prior art
  • FIG. 2 diagrammatically represents a compressed gas supply system S 'intended to be loaded onto a motor vehicle according to the invention
  • FIG. 3 schematically represents the electronic control unit 700 according to the invention
  • FIG. 4 is a logic diagram showing the pressure measurement method according to the invention.
  • FIG. 5 diagrammatically represents the pressure downstream of the expander from the moment the vehicle is turned on
  • FIG. 6 represents the variation of the absorbance according to the pressure of the gas at three distinct wavelengths.
  • the compressed gas supply system S 'of a motor vehicle according to the invention is represented in FIG. 2.
  • the feed system S comprises a reservoir of compressed natural gas 10 at a pressure of about 250 bars, in the form of two carboys, each equipped with a valve 20.
  • valves 20 allows the flow of compressed gas to a filter 30; then to a pressure regulator 40, more precisely an expander 40, which expands the compressed gas from an initial pressure of 250 bar, at an inlet pressure of less than 20 bar.
  • the compressed gas thus relaxed, is then analyzed by a quality sensor 500.
  • the quality sensor 500 is of the spectrometer type, that is to say, infrared analysis.
  • the operation of the valves 20, the quality sensor 500 and the injector 60 is controlled by an on-board electronic control unit 700, ECU type: engine control unit, or "Electronic Control Unit” in English.
  • the control unit 700 controls the actuation of the valves 20 and the injector 60, and receives the fuel analysis information from the pressure sensor 80 and the quality sensor 50.
  • the supply system S 'according to the invention does not comprise a pressure measurement sensor.
  • the quality sensor 500 and the electronic control unit 700 to which it is connected define a pressure measuring device D and are adapted in order to be able to determine not only the composition but also the pressure of the compressed gas flowing towards the engine M.
  • the fuel whose pressure and composition are thus determined is then injected into the engine M, via at least one injector 60 connected to an injection rail 80.
  • the pressure measuring device D comprising the quality sensor 500 of the fuel and the electronic control unit 700 makes it possible to dispense with an additional pressure sensor.
  • the quality sensor 500 is an infra-red type sensor, measuring the absorbance of the fuel successively at least two predetermined wavelengths and distinct from each other.
  • the quality sensor 500 makes it possible to measure the absorbance at wavelengths selected from a window of infrared or near infrared wavelengths.
  • the wavelength window of the quality sensor 500 is in the absorption bands of the molecular bonds of the hydrocarbons, between 800 nm and 2500 nm, preferably between 1550 nm and 1950 nm.
  • the electronic control unit 700 supplies voltage to the quality sensor 500, controls said sensor, and receives the absorbance measurements that said sensor 500 makes.
  • the electronic control unit 700 comprises:
  • Storage means M3 having a nominal absorbance Abs n , calculated from absorbance measurements Abs n i, Abs n 2, carried out at at least two predetermined wavelengths, at a corresponding nominal pressure P n , as well as the nominal pressure P n ,
  • the detecting means M1 for pressurizing the system S 'consist for example, of means for detecting the opening of the valves 20, for example an electronic circuit measuring the control voltage across the valves 20 and supplying, on the output, example a binary signal, 0 if the valves are closed (no control voltage, or control voltage below a threshold), 1 if the valves are open (control voltage above the threshold) which means that the compressed gas is released from the tanks 10 and circulates in the supply system S '.
  • the detection means M1 thus make it possible to know if compressed gas flows in the supply circuit S '.
  • the detection means M1 are connected to the clock H.
  • the clock H is of the electronic clock type, said clock H measures a time between the opening of the valves 20, detected by the detection means M1, to a first predetermined time ⁇ .1. Once the first predetermined period has elapsed, the clock H sends a signal to the calculation means M5.
  • the first predetermined time interval At1 corresponds to a time required for the compressed gas after opening the valves 20 so that the pressure and the composition of said gas downstream of the expander 40 in the supply line stabilizes.
  • the compressed gas during this transient phase and as long as the first predetermined time interval At1 is not completed, therefore has a variable pressure. It is necessary to wait for the pressure of said gas to stabilize before starting the absorbance measurements.
  • FIG. 5 When the engine is switched on ("IGN" in FIG. 5 goes from 0 to 1), the pressure P downstream of the expander 40 increases progressively until reaching a stable value Pr. During the first predetermined time At1, the pressure P increases and is not stable.
  • the adjustment means M2 constitute the control circuit of the quality sensor 500. They make it possible to adjust the value of the wavelength of the emitter of the sensor 500 to a predetermined value.
  • the adjustment means M2 adjust the emitter of the light beam of the quality sensor 500 to two predetermined wavelengths and distinct from each other, a first wavelength ⁇ 1, which is a length of so-called “reference wave” and a second wavelength ⁇ 2, called
  • the first wavelength A1 is chosen in such a way that the first Absi absorbance measurement made at the said first wavelength A1 is situated in a zone of the spectrum where the compressed gas absorbs little or no and therefore where the absorbance measurement does not vary or little as a function of the concentration of the gas and therefore of its pressure.
  • the second wavelength A2 is chosen such that the second absorbance measurement Abs 2 performed at the said second wavelength varies greatly according to the pressure of the compressed gas. Since the compressed gas is composed of more than 80% of methane, and whatever the type of compressed natural gas, the latter still contains methane, the second wavelength A2 corresponds, therefore, to the detection wavelength of the methane. .
  • Abs 2corr Abs 2 - Abs t
  • Absi first absorbance measure at the first wavelength ⁇ 1
  • Abs 2 second absorbance measure at the second wavelength A2
  • the adjustment means M2 adjust the emitter of the light beam of the quality sensor 500 to three predetermined wavelengths and distinct from each other, the first wavelength A1, the second wavelength ⁇ 2, and a third wavelength A3 also called "reference".
  • the third wavelength A3 is distinct from the first wavelength A1 and is chosen in such a way that the third absorbance measurement Abs 3 carried out at the said third wavelength A3 is also situated in a spectral zone where the compressed gas does not absorb and therefore where the absorbance measurement varies little or not depending on the pressure of the compressed gas.
  • the third absorbance measurement Abs 3 is like the first absorbance measurement Absi, a reference measurement, which makes it possible to measure the absorbance threshold, apart from any absorption of the compressed gas.
  • the third absorbance measurement Abs 3 performed at the third wavelength A3 makes it possible to correct any measurement deviation with the first absorbance measurement Absi made at the first wavelength A1 and improves the accuracy of the second measurement of Absorbance Abs 2 performed at the second wavelength A2.
  • the third absorbance measurement Abs 3 makes it possible to correct any drift of the measurement reference absorbance.
  • the advantage of this third measurement is to correct the variation of the refractive index of the compressed gas as a function of the pressure and the wavelength.
  • A being the directing coefficient
  • B the ordinate at the origin of the straight line
  • the second corrected absorbance measure Abs 2 ⁇ rr can be calculated as follows:
  • Abs 2corr ' Abs 2 - (A x ( ⁇ 2 - AI)) - AbSi
  • Abs 2 ⁇ rr ' corrected absorbance according to the second embodiment, Absi: first absorbance measurement at the first wavelength ⁇ 1, Abs 2 : second absorbance measurement at the second wavelength A2, Abs3: third absorbance measurement at the third wavelength A3,
  • A3 third wavelength.
  • the storage means M3 are of the rewritable memory type and contain the nominal value of the absorbance Abs n of the compressed gas calculated from absorbance measurements taken at at least two predetermined wavelengths A1, A2 and at a pressure of nominal P n as well as the value of the nominal pressure P n .
  • the corrected value of the nominal absorbance Abs n is calculated in the following manner and determined at each start of the vehicle, when the pressure of the compressed gas is stabilized, after the first predetermined time interval At1 has elapsed, according to the following formula:
  • Abs n Abs n2 - Abs nl
  • AbSn value of the nominal absorbance according to the first embodiment
  • AbSni value of the absorbance measured at the nominal pressure P n and at the first wavelength A1
  • AbSn2 value of the absorbance measured at the nominal pressure P n and at the second wavelength A2
  • the nominal pressure P n is assumed to have a fixed value and corresponds to the pressure of the expander 40, for example 8 bar.
  • the nominal pressure P n is recorded in the memory means M3.
  • the value of the nominal absorbance Abs n ' is calculated from absorbance measurements made at the three predetermined wavelengths ⁇ 1, A2, A3 at the nominal pressure P n , according to the following formula:
  • Abs n ' Abs n2 - ( ⁇ ' x ( ⁇ 2 - ⁇ )) - Abs nl
  • AbSn2 value of the absorbance measured at the nominal pressure P n and at the second wavelength A2,
  • AbSn3 value of the absorbance measured at the nominal pressure P n and at the third wavelength A3,
  • A3 third wavelength.
  • the storage means M3 are connected to the calculation means M5.
  • the reception means M4 for example an electronic data reception circuit and receive all the absorbance measurements that are sent for example by a CAN bus ("Control Area Network" in English, control network) or by any other type of communication protocol, known to those skilled in the art, by the quality sensor 500 at, at least two predetermined wavelengths, that is to say: the first absorbance Absi at the first wavelength A1, the second absorbance Abs 2 at the second wavelength A2, and in the second embodiment, the receiving means M4 also receive the third absorbance Abs 3 at the third wavelength A3, as well as all nominal absorbance values Abs n i: value of the absorbance measured at the nominal pressure P n and at the first wavelength A1, Abs n 2: measured absorbance value at the nominal pressure P n and at the second wavelength A2, and Abs n 3: value of the absorbance measured at the nominal pressure P n and at the third wavelength A3.
  • Abs n i value of the absorbance measured at the nominal pressure P n and at the first wavelength A1
  • Abs n 2 measured absorbance value at the nominal pressure P n
  • the reception means M4 are connected to the calculation means M5.
  • the calculation means M5 are in the form of software. In the first embodiment, the calculation means M5 determine the actual pressure P r of the compressed gas flowing downstream of the expander 40, as a function of the nominal absorbance Abs n , the nominal pressure P n and the corrected absorbance. according to the first absorbance Absi and the second absorbance Abs 2 , measured by the quality sensor 500, by the following formula:
  • P n nominal pressure of the expander 40; for example 8 bars
  • the calculation means M5 determine the actual pressure P r 'of the compressed gas from the absorbance measurement corrected Abs 2 ⁇ rr' and from the nominal absorbance measurement Abs n 'which were each determined from the three absorbance measurements.
  • P r ' actual pressure flowing downstream of the expander 40 that it is desired to determine, according to the second embodiment.
  • P n nominal pressure of the holder 40; for example 8 bars.
  • a first prior step (E0) the nominal pressure P n , ie the expansion pressure of the expander 40, or the pressure downstream of the expander 40 when the latter is operating, is recorded in the storage means M3 in order to be used. to determine the actual pressure P r , Pr ', as described below.
  • a first step (E1) if the opening of the valves 20 has been detected by the detection means M1, that is to say if the vehicle is energized and the engine has started, then during the delay predetermined At1 (step E2), no absorbance measurement is performed.
  • the adjustment means M2 control the quality sensor 500 so that it proceeds to measure the value of the nominal absorbance, determined from two (step E3a) or three measurements (step E3b) of absorbance which are supposed to be performed at the nominal pressure P n , which is the pressure of the expander 40, previously stored, that is to say Abs n or Abs n '. Said measurements are stored in the storage means M3.
  • a fourth step (E4) as long as a second predetermined delay At2 measured by the clock H has not elapsed, no absorbance measurement is performed. Once the second predetermined time interval At2 has elapsed, then the measurement is made:
  • Step E5a of the first and second absorbance values Absi, Abs 2 in the first embodiment at the first and second wavelength A1, and ⁇ 2, or
  • Step E5b of the first, second and third absorbance values Absi, Abs 2 , Abs 3 at the first, second and third wavelength ⁇ 1, ⁇ 2, and A3.
  • step E6a the quality sensor 500 sends said measurements to the reception means M4, and the calculation means M5 then calculate the actual pressure P r , P r 'flowing downstream of the holder by the formula, for the first embodiment (step E6a):
  • Abs 2corr Abs 2 - Abs
  • P n nominal pressure of the expander 40, previously determined and stored in the storage means M3.
  • Abs 2 ⁇ rr corrected absorbance according to the first embodiment
  • Absi first absorbance measurement at the first wavelength ⁇ 1
  • Abs 2 second absorbance measurement at the second wavelength A2
  • step E6b the following formula, for the second embodiment
  • AbSn ' nominal absorbance according to the second embodiment
  • Abs 2 corr' corrected absorbance according to the second embodiment
  • Absi first absorbance measurement at the first wavelength ⁇ 1
  • Abs 2 second absorbance measurement at the second wavelength
  • Abs3 third absorbance measurement at the third wavelength
  • A1 first wavelength
  • A3 third wavelength.
  • the pressure measuring method according to the invention makes it possible to use the fuel quality sensor to determine the fuel pressure.
  • the method of the invention judiciously uses the variation of the fuel absorbance value as a function of the fuel pressure at certain wavelengths to determine the fuel pressure in the fuel system simply from measurements. absorbance.
  • the invention resides on the assumption that the pressure downstream of the expander, once the system under pressure and stabilized is considered the pressure rating of the expander. Any pressure variation in the system is then estimated as a function of this nominal pressure P n .
  • the measurement process also proposes different absorbance measurements to correct the measured values and to obtain a better accuracy of the fuel pressure.
  • the pressure measuring device is ingenious and inexpensive because it requires only simple software and hardware resources integrated in the electronic control unit of the sensor and it makes it possible to dispense with a dedicated pressure sensor. additional.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de mesure de pression (Pr, Pr') d'un carburant gazeux comprimé dans un système d'alimentation (S') d'un moteur (M) équipant un véhicule automobile, à l'aide d'un dispositif de mesure de pression (D) comprenant un capteur de qualité (500) infra rouge et une unité électronique de contrôle (700), le procédé de mesure étant caractérisé en ce qu'il consiste, à déterminer une valeur d'absorbance corrigée (Abs2corr, Abs2corr') du carburant à partir de mesures d'absorbance (Abs1, Abs2) réalisées par analyse infra rouge, à des longueurs d'onde prédéterminées (λ1, λ2), et à comparer ladite valeur à une valeur d'absorbance nominale (Absn, Absn'), déterminée préalablement à partir de mesures d'absorbance réalisées à une pression nominale (Pn) après une phase de stabilisation de la pression du carburant (Δt1 ) et aux mêmes dites longueurs d'ondes (λ1, λ2), afin de déterminer la pression (Pr, Pr') du carburant.

Description

Procédé de mesure de pression d'un carburant gazeux comprimé dans une ligne d'alimentation d'un moteur éguipant un véhicule automobile et dispositif
de mesure associé
L'invention concerne un procédé de mesure de pression d'un carburant gazeux comprimé dans une ligne d'alimentation d'un moteur de véhicule automobile et un dispositif de mesure associé. L'invention se rapporte plus particulièrement à un capteur optique infrarouge intégrant une cellule de mesure par spectrométrie pour l'analyse de gaz en temps réel, ce capteur pouvant être utilisé en particulier pour l'analyse en continu d'un gaz circulant dans une tuyauterie.
En application principale, mais non exclusive, l'invention concerne la surveillance de la qualité et de la composition du carburant de véhicules par des capteurs embarqués sur ces véhicules. Cette surveillance est devenue essentielle avec l'utilisation grandissante de gaz naturels d'origines et de compositions variées.
Si ce contrôle est fait en temps réel, il permet au système de contrôle du véhicule d'adapter différents paramètres de réglage du moteur afin d'améliorer l'efficacité de la combustion, par exemple la quantité de carburant injecté, l'avance à l'allumage, ou la pression d'admission ou encore les réglages de dépollution.
La surveillance de la composition des carburants peut être effectuée à la pompe, la qualité doit rester constante, avec un large choix de combustibles d'origine pétrolière ou de gaz comportant des pourcentages variables en méthane, en dioxyde de carbone ou en encore azote. Un moyen simple de connaître cette composition est l'utilisation de capteurs placés dans le réservoir ou entre le réservoir et le moteur, afin que le système électronique de gestion du véhicule puisse adapter les paramètres de réglage du moteur. Le domaine de la lumière infrarouge est actuellement reconnu comme pertinent pour l'analyse optique par spectroscopie des caractéristiques des combustibles gazeux, telles que la teneur en méthane, butane, propane, éthane dioxyde de carbone ou le pouvoir calorifique.
Lors de l'utilisation de carburants tels que le gaz naturel comprimé, il est également nécessaire de connaître la pression du gaz dans le conduit d'admission au moteur.
Le gaz naturel comprimé est généralement disponible à une pression élevée, au dessus de 200 bars, et aux alentours de 250 bars. C'est à cette pression que s'effectue le remplissage du réservoir dans le véhicule automobile.
Le gaz, comprimé à 250 bars dans le réservoir du véhicule, est filtré puis détendu à une pression inférieure à 20 bars, généralement 8 bars afin d'alimenter le moteur. Dans ce but, dans la ligne d'alimentation entre le réservoir et le moteur, se trouve un détendeur, taré à une pression d'alimentation souhaitée. Afin de contrôler la pression d'alimentation, se trouve également en aval du détendeur, un capteur de pression. Le contrôle de la pression permet d'ajuster les paramètres d'injection et surtout de détecter toute défaillance du système d'alimentation en gaz naturel, surpression ou fuite.
Ceci est représenté à la figure 1. A la figure 1 est représenté un système d'alimentation S en gaz comprimé, embarqué sur un véhicule automobile.
Le système d'alimentation S comprend un réservoir de gaz naturel comprimé 10 à une pression d'environ 250 bars, sous la forme de deux bonbonnes, chacune équipée d'une valve 20. L'ouverture des valves 20 permet la circulation du gaz comprimé vers un filtre 30 ; puis vers un régulateur de pression 40, plus précisément un détendeur, qui détend le gaz comprimé d'une pression initiale de 250 bars, à une pression d'admission inférieure à 20 bars, généralement autour de 8 bars. Le gaz comprimé ainsi détendu, est ensuite analysé par un capteur de qualité 50. Entre le régulateur de pression 40 et le capteur de qualité 50 se trouve un capteur de mesure de pression 80. Le capteur de qualité 50 est du type spectromètre, c'est-à-dire analyse par infrarouge.
Le carburant dont la pression et la composition ont été ainsi déterminées est alors injecté dans le moteur M, par l'intermédiaire d'au moins un injecteur 60 relié à une rampe d'injection 80.
Le fonctionnement des valves 20, du capteur de pression 80, du capteur de qualité 50 et de l'injecteur 60 est contrôlé par une unité électronique de contrôle 70 embarquée, du type ECU : unité de contrôle moteur, ou « Electronic Control Unit » en anglais. L'unité de contrôle 70 gère l'actionnement des valves 20 et de l'injecteur 60, et reçoit les informations de pression et d'analyse du carburant en provenance du capteur de mesure de pression 80 et du capteur de qualité 50.
L'unité de contrôle 70 alimente également en tension tous ces composants.
Ce capteur de pression représente un coût non négligeable dans le système d'alimentation S. Il est également une source de défaillance potentielle supplémentaire.
La présente invention propose un dispositif d'analyse d'un carburant par infrarouge et de mesure de pression ne nécessitant pas de capteur de pression supplémentaire.
L'invention concerne un procédé de mesure de pression d'un carburant gazeux comprimé dans un système d'alimentation d'un moteur équipant un véhicule automobile, à l'aide d'un dispositif de mesure de pression comprenant un capteur de qualité infra rouge et une unité électronique de contrôle, le procédé de mesure étant remarquable en ce qu'il consiste à déterminer une valeur d'absorbance corrigée du carburant à partir de mesures d'absorbance réalisées par analyse infra rouge, à des longueurs d'onde prédéterminées, et à comparer ladite valeur à une valeur d'absorbance nominale, déterminée préalablement à partir de mesures d'absorbance réalisées à une pression nominale après une phase de stabilisation de la pression du carburant et aux mêmes dites longueurs d'ondes, afin de déterminer la pression du carburant.
Le procédé de mesure de pression selon l'invention, dans un premier mode de réalisation, comprend les étapes suivantes :
• Etape E3a : mesure et mémorisation d'une absorbance nominale déterminée à partir de mesures d'absorbances réalisées à une première longueur d'onde et à une deuxième longueur d'onde prédéterminées et distinctes entres elles à une pression nominale,
• Etape E5a : mesure d'au moins une première, et d'une deuxième valeur d'absorbance à la première longueur d'onde et à la deuxième longueur d'onde prédéterminées et distinctes entres elles,
· Etape E6a : calcul de la pression du carburant en fonction de la pression nominale, de l'absorbance nominale, de la première et de la deuxième valeur d'absorbance.
Le procédé de mesure de pression selon l'invention, dans un deuxième mode de réalisation, comprend les étapes suivantes :
· Etape E3b : mesure et mémorisation d'une absorbance nominale déterminée à partir de mesures d'absorbances réalisées à une première longueur d'onde, à une deuxième longueur d'onde et à une troisième longueur d'onde prédéterminées et distinctes entres elles et à une pression nominale,
• Etape E5b : mesure d'au moins une première, d'une deuxième valeur d'absorbance et d'une troisième valeur d'absorbance, respectivement à la première longueur d'onde, à la deuxième et à la troisième longueur d'onde prédéterminées et distinctes entres elles,
• Etape E6b : calcul de la pression du carburant en fonction de la pression nominale, de l'absorbance nominale, de la première, de la deuxième valeur et de la troisième valeur d'absorbance.
Préférentiellement, le procédé comprend en outre avant l'étape E3a ou E3b, les étapes suivantes :
• Etape EO : mémorisation préalable de la pression nominale (Pn),
• Etape E1 : vérification d'une mise sous pression du système,
· Etape E2 : vérification qu'un premier délai prédéterminé (At1 ) s'est écoulé, sinon retour à l'étape 1 . et le premier délai prédéterminé correspond à une durée moyenne de stabilisation de la pression du carburant.
Le procédé de mesure de pression peut comprendre également l'étape E3a ou respectivement E3b, et l'étape E5a ou respectivement E5b, l'étape suivante :
· Etape E4 : vérification qu'un deuxième délai prédéterminé s'est écoulé, sinon retour à l'étape E1 .
Judicieusement, la première longueur d'onde est telle qu'elle n'est pas absorbée par le carburant, et la deuxième longueur d'onde correspond à la longueur d'onde d'absorption du méthane.
Et la troisième longueur d'onde est telle qu'elle est distincte de la première longueur d'onde et qu'elle n'est pas absorbée par le carburant.
L'invention concerne également un dispositif de mesure de variations de pression d'un carburant gazeux comprimé dans un système d'alimentation d'un moteur équipant un véhicule automobile, ledit dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend :
· un capteur infra rouge de qualité mesurant à au moins à une première longueur d'onde et à une deuxième longueur d'onde prédéterminées et distinctes entres elles ; une première et une deuxième valeur d'absorbance,
• des moyens de détection de mise sous pression du système,
• une horloge,
· des moyens de réglage de la longueur d'onde du capteur de qualité à au moins deux longueurs d'ondes prédéterminées et distinctes entres elles,
• des moyens de mémorisation :
- d'une absorbance nominale, calculée à partir de mesures d'absorbances réalisées aux au moins deux longueurs d'ondes prédéterminées à une pression nominale correspondante, et
- de la pression nominale,
• des moyens de réception en provenance du capteur de qualité, des mesures d'absorbances réalisées aux, au moins deux longueurs d'ondes prédéterminées,
• des moyens de calcul de la pression du gaz comprimé en fonction de l'absorbance nominale, de la pression nominale et des valeurs d'absorbance mesurées aux, au moins deux longueurs d'ondes prédéterminées.
Préférentiellement, les moyens de détection, l'horloge, les moyens de réglage, les moyens de mémorisation, les moyens de réception, les moyens de calcul sont compris dans une unité électronique de contrôle.
L'invention concerne également tout système d'alimentation en carburant gazeux, comprenant un dispositif de mesure de pression selon l'une quelconque des caractéristiques énumérées ci-dessus. Et finalement l'invention s'applique à tout véhicule automobile comprenant un dispositif de mesure de pression selon l'une quelconque des caractéristiques énumérées ci-dessus.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre à titre d'exemple non limitatif et à l'examen des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un système d'alimentation S en gaz comprimé, destiné à être embarqué sur un véhicule automobile selon l'art antérieur,
- la figure 2, représente schématiquement un système d'alimentation S' en gaz comprimé, destiné à être embarqué sur un véhicule automobile selon l'invention,
- la figure 3, représente schématiquement l'unité électronique de contrôle 700 selon l'invention,
- la figure 4 est un logigramme représentant le procédé de mesure de pression selon l'invention,
- la figure 5 représente schématiquement la pression en aval du détendeur à partir de la mise sous tension du véhicule,
- la figure 6 représente la variation de l'absorbance selon la pression du gaz à trois longueurs d'onde distinctes.
Le système d'alimentation S' en gaz comprimé d'un véhicule automobile, selon l'invention est représenté à la figure 2.
Comme dans l'art antérieur, le système d'alimentation S' comprend un réservoir de gaz naturel comprimé 10 à une pression d'environ 250 bars, sous la forme de deux bonbonnes, chacune équipée d'une valve 20. L'ouverture des valves 20 permet la circulation du gaz comprimé vers un filtre 30 ; puis vers un régulateur de pression 40, plus précisément un détendeur 40, qui détend le gaz comprimé d'une pression initiale de 250 bars, à une pression d'admission inférieure à 20 bars. Le gaz comprimé ainsi détendu, est ensuite analysé par un capteur de qualité 500. Le capteur de qualité 500 est du type spectromètre, c'est-à-dire analyse par infrarouge.
Le fonctionnement des valves 20, du capteur de qualité 500 et de l'injecteur 60 est contrôlé par une unité électronique de contrôle 700 embarquée, du type ECU : unité de contrôle moteur, ou « Electronic Control Unit » en anglais. L'unité de contrôle 700 gère l'actionnement des valves 20 et de l'injecteur 60, et reçoit les informations d'analyse du carburant en provenance du capteur de mesure de pression 80 et du capteur de qualité 50. Cependant, contrairement au système d'alimentation S de l'art antérieur, le système d'alimentation S' selon l'invention ne comprend pas de capteur de mesure de pression.
Selon l'invention, le capteur de qualité 500 et l'unité électronique de contrôle 700 auquel il est relié définissent un dispositif de mesure de pression D et sont adaptés afin de pouvoir déterminer non seulement la composition mais aussi la pression du gaz comprimé circulant vers le moteur M.
Le carburant dont la pression et la composition sont ainsi déterminées est alors injecté dans le moteur M, par l'intermédiaire d'au moins un injecteur 60 relié à une rampe d'injection 80.
Le dispositif de mesure de pression D comprenant le capteur qualité 500 du carburant et l'unité électronique de contrôle 700 permet de s'affranchir d'un capteur de pression supplémentaire.
Dans ce but, le capteur de qualité 500 est un capteur de type infra rouge, mesurant l'absorbance du carburant successivement à au moins deux longueurs d'onde prédéterminées et distinctes entres elles. Le capteur de qualité 500 permet de mesurer l'absorbance à des longueurs d'onde sélectionnâmes parmi une fenêtre de longueurs d'onde d'infra rouge ou proches infra rouge. Par exemple, la fenêtre de longueurs d'onde du capteur de qualité 500 se situe dans les bandes d'absorption des liaisons moléculaires des hydrocarbonés, entre 800 nm et 2500 nm, préférentiellement entre 1550 nm et 1950 nm.
L'unité électronique de contrôle 700 alimente en tension le capteur de qualité 500, commande le dit capteur, et reçoit les mesures d'absorbance que le dit capteur 500 réalise.
Selon l'invention, l'unité électronique de contrôle 700 comprend :
• des moyens de détection M1 de mise sous pression du système S',
• une horloge H,
• des moyens de réglage M2 de la longueur d'onde du capteur de qualité 500 à au moins deux longueurs d'ondes prédéterminées et distinctes, λ1 , λ2,
· des moyens de mémorisation M3 d'une absorbance nominale Absn, calculée à partir de mesures d'absorbances Absni , Absn2, réalisées aux, au moins, deux longueurs d'ondes prédéterminées, à une pression nominale Pn correspondante, ainsi que de la pression nominale Pn,
• des moyens de réception M4 en provenance du capteur de qualité 500, des mesures d'absorbances réalisées aux, au moins deux longueurs d'ondes prédéterminées, • des moyens de calcul M5 de la pression Pr du gaz comprimé en fonction de l'absorbance nominale Absn, de la pression nominale Pn, de la première absorbance Absi et de la deuxième absorbance Abs2.
Les moyens de détection M1 de mise sous pression du système S' sont par exemple, constitués de moyens de détection d'ouverture des vannes 20, par exemple un circuit électronique mesurant la tension de commande aux bornes des vannes 20 et fournissant en sortie, par exemple un signal binaire, 0 si les vannes sont fermées (pas de tension de commande, ou tension de commande en dessous d'un seuil), 1 si les vannes sont ouvertes (tension de commande au dessus du seuil) ce qui signifie que le gaz comprimé est libéré des réservoirs 10 et circule dans le système d'alimentation S'.
Les moyens de détection M1 permettent ainsi de savoir si du gaz comprimé circule dans le circuit d'alimentation S'. Les moyens de détection M1 sont reliés à l'horloge H.
L'horloge H est du type horloge électronique, ladite horloge H mesure une durée entre l'ouverture des vannes 20, détectée par les moyens de détection M1 , jusqu'à un premier délai prédéterminé Δ.1 . Une fois le premier délai prédéterminé écoulé, l'horloge H envoie un signal aux moyens de calcul M5. Le premier délai prédéterminé At1 correspond à une durée nécessaire au gaz comprimé après l'ouverture des vannes 20 pour que la pression et la composition dudit gaz en aval du détendeur 40 dans la canalisation d'alimentation se stabilise.
En effet, à l'ouverture des vannes 20, la pression du gaz fluctue.
Le gaz comprimé durant cette phase transitoire, et tant que le premier délai prédéterminé At1 n'est pas terminé a donc une pression variable. Il est nécessaire d'attendre que la pression dudit gaz se stabilise avant de commencer les mesures d'absorbance.
Ceci est illustré à la figure 5. Lorsque le moteur est allumé (« IGN » à la figure 5 passe de 0 à 1 ), la pression P en aval du détendeur 40 augmente progressivement jusqu'à atteindre une valeur stable Pr. Pendant le premier délai prédéterminé At1 , la pression P augmente et n'est pas stable.
Les moyens de réglage M2 constituent le circuit de commande du capteur de qualité 500. Ils permettent de régler la valeur de la longueur d'onde de l'émetteur du capteur 500 à une valeur prédéterminée.
Dans un premier mode de réalisation, les moyens de réglage M2 ajustent l'émetteur du faisceau lumineux du capteur de qualité 500 à deux longueurs d'ondes prédéterminées et distinctes entre elles, une première longueur d'onde λ1 , qui est une longueur d'onde dite « de référence » et une deuxième longueur d'onde λ2, dite
« de mesure ». La première longueur d'onde A1 est choisie de telle manière que la première mesure d'absorbance Absi réalisée à la dite première longueur d'onde A1 est située dans une zone du spectre où le gaz comprimé n'absorbe pas ou peu et donc où la mesure d'absorbance ne varie pas ou peu en fonction de la concentration du gaz et donc de sa pression.
Ceci est représenté à la figure 6. Par exemple A1 =1576.6 nm.
La deuxième longueur d'onde A2 est choisie de telle manière que la deuxième mesure d'absorbance Abs2 réalisée à la dite deuxième longueur d'onde varie fortement selon la pression du gaz comprimé. Le gaz comprimé étant composé à plus de 80 % de Méthane, et quelque soit le type de gaz naturel comprimé, ce dernier contient toujours du méthane, la deuxième longueur d'onde A2 correspond, donc à la longueur d'onde de détection du méthane.
Ceci est représenté à la figure 6. Par exemple λ=1646 nm.
On peut alors calculer une deuxième mesure d'absorbance corrigée Abs2Corr, par la formule suivante :
Abs2corr = Abs2 - Abst
Avec :
Abs2∞rr : absorbance corrigée selon le premier mode de réalisation,
Absi : première mesure d'absorbance à la première longueur d'onde λ1 , Abs2 : deuxième mesure d'absorbance à la deuxième longueur d'onde A2,
Dans un deuxième mode de réalisation, les moyens de réglage M2 ajustent l'émetteur du faisceau lumineux du capteur de qualité 500 à trois longueurs d'ondes prédéterminées et distinctes entre elles, la première longueur d'onde A1 , la deuxième longueur d'onde λ2, et une troisième longueur d'onde A3 également dite « de référence ».
La troisième longueur d'onde A3 est distincte de la première longueur d'onde A1 et est choisie de telle manière que la troisième mesure d'absorbance Abs3 réalisée à ladite troisième longueur d'onde A3 est également située dans une zone spectrale où le gaz comprimé n'absorbe pas et donc où la mesure d'absorbance varie peu ou pas selon la pression du gaz comprimé. La troisième mesure d'absorbance Abs3 est comme la première mesure d'absorbance Absi , une mesure de référence, qui permet de mesurer le seuil d'absorbance, en dehors de toute absorption du gaz comprimé.
Ceci est représenté à la figure 6. Par exemple A3=1923.3 nm.
La troisième mesure d'absorbance Abs3 réalisée à la troisième longueur d'onde A3 permet de corriger tout écart de mesure avec la première mesure d'absorbance Absi réalisée à la première longueur d'onde A1 et améliore la précision de la deuxième mesure d'absorbance Abs2 réalisée à la deuxième longueur d'onde A2. La troisième mesure d'absorbance Abs3 permet de corriger toute dérive de la mesure d'absorbance de référence. L'intérêt de cette troisième mesure est de corriger la variation de l'indice de réfraction du gaz comprimé en fonction de la pression et de la longueur d'onde.
En réalisant une régression linéaire entre la première mesure d'absorbance Absi et la troisième mesure d'absorbance Abs3, nous obtenons le coefficient directeur A et l'ordonnée à l'origine B (cf. figure 6) de la manière suivante :
Figure imgf000011_0001
Et :
B = Abs1
A étant le coefficient directeur, et B, l'ordonnée à l'origine de la droite passant
Figure imgf000011_0002
Abst = A x λί + B
Ainsi, la deuxième mesure d'absorbance corrigée Abs2∞rr peut être calculée de la manière suivante :
Abs2corr ' = Abs2 - (A x (λ2 - AI)) - AbSi
Avec :
Abs2∞rr' : absorbance corrigée selon le deuxième mode de réalisation, Absi : première mesure d'absorbance à la première longueur d'onde λ1 , Abs2 : deuxième mesure d'absorbance à la deuxième longueur d'onde A2, Abs3 : troisième mesure d'absorbance à la troisième longueur d'onde A3,
A1 : première longueur d'onde,
A2 : deuxième longueur d'onde,
A3 : troisième longueur d'onde.
Les moyens de mémorisation M3 sont du type mémoire réinscriptible et contiennent la valeur nominale de l'absorbance Absn du gaz comprimé calculée à partir de mesures d'absorbances réalisées aux, au moins deux longueurs d'onde prédéterminés A1 , A2 et à une pression nominale Pn ainsi que la valeur de la pression nominale Pn. La valeur corrigée de l'absorbance Absn nominale est calculée de la manière suivante et déterminée à chaque démarrage du véhicule, lorsque la pression du gaz comprimé est stabilisée, une fois le premier délai prédéterminé At1 écoulé, selon la formule suivante :
Absn = Absn2 - Absnl
Avec :
AbSn : valeur de l'absorbance nominale selon le premier mode de réalisation, AbSni : valeur de l'absorbance mesurée à la pression nominale Pn et à la première longueur d'onde A1 , AbSn2 : valeur de l'absorbance mesurée à la pression nominale Pn et à la deuxième longueur d'onde A2,
La pression nominale Pn est supposée de valeur fixe et correspond à la pression du détendeur 40, soit par exemple 8 bars. La pression nominale Pn est enregistrée dans les moyens de mémorisation M3.
Similairement, selon le deuxième mode de réalisation, la valeur de l'absorbance nominale Absn' est calculée à partir de mesures d'absorbances réalisées aux trois longueurs d'ondes prédéterminées λ1 , A2, A3 à la pression nominale Pn, selon la formule suivante :
Absn' = Absn2 - (Α' x (λ2 - λΐ)) - Absnl
Avec :
, _ (Absn3 -Absnl)
(λ3-λ1)
Et :
B' = Absnl
AbSn : valeur de l'absorbance nominale selon le deuxième mode de réalisation,
AbSni : valeur de l'absorbance mesurée à la pression nominale Pn et à la première longueur d'onde λ1 ,
AbSn2 : valeur de l'absorbance mesurée à la pression nominale Pn et à la deuxième longueur d'onde A2,
AbSn3 : valeur de l'absorbance mesurée à la pression nominale Pn et à la troisième longueur d'onde A3,
A1 : première longueur d'onde,
A2 : deuxième longueur d'onde,
A3 : troisième longueur d'onde.
Les moyens de mémorisation M3 sont reliés aux moyens de calcul M5.
Les moyens de réception M4, par un exemple un circuit électronique de réception de données et reçoivent toutes les mesures d'absorbance qui sont envoyées par exemple par un bus CAN (« Contrôler Area Network » en anglais, réseau de contrôle) ou par tout autre type de protocole de communication, connu de l'homme du métier, par le capteur de qualité 500 aux, au moins deux longueurs d'ondes prédéterminées, c'est-à- dire : la première absorbance Absi à la première longueur d'onde A1 , la deuxième absorbance Abs2 à la deuxième longueur d'onde A2, et dans le deuxième mode de réalisation, les moyens de réception M4 reçoivent également la troisième absorbance Abs3 réalisée à la troisième longueur d'onde A3, ainsi que toutes les valeurs d'absorbance nominales Absni : valeur de l'absorbance mesurée à la pression nominale Pn et à la première longueur d'onde A1 , Absn2 : valeur de l'absorbance mesurée à la pression nominale Pn et à la deuxième longueur d'onde A2, et Absn3 : valeur de l'absorbance mesurée à la pression nominale Pn et à la troisième longueur d'onde A3.
Les moyens de réception M4 sont reliés aux moyens de calcul M5.
Les moyens de calcul M5 se présentent sous la forme de logiciel. Dans le premier mode de réalisation, les moyens de calcul M5 déterminent la pression réelle Pr du gaz comprimé circulant en aval du détendeur 40, en fonction de l'absorbance nominale Absn, de la pression nominale Pn et de l'absorbance corrigée en fonction de la première absorbance Absi et de la deuxième absorbance Abs2, mesurées par le capteur de qualité 500, par la formule suivante :
Pr = Pnx AbS2corr
r nx Absn
AbSn : valeur de l'absorbance nominale à la pression nominale Pn, selon le premier mode de réalisation,
Abs2∞rr : valeur de l'absorbance corrigée selon le premier mode de réalisation,
Pn : pression nominale du détendeur 40 ; par exemple 8 bars,
Pr : pression réelle circulant en aval du détendeur 40 que l'on souhaite déterminer, selon le premier mode de réalisation,
Dans le deuxième mode de réalisation, les moyens de calcul M5 déterminent la pression réelle Pr' du gaz comprimé à partir de la mesure d'absorbance corrigée Abs2∞rr' et à partir de la mesure d'absorbance nominale Absn' qui ont été déterminées chacune à partir des trois mesures d'absorbance.
C'est-à-dire :
p ' = P
Absnr
avec :
AbSn' valeur de l'absorbance nominale, selon le deuxième mode de réalisation,
Abs2∞rr' : valeur de l'absorbance corrigée selon le deuxième mode de réalisation,
Pr' : pression réelle circulant en aval du détendeur 40 que l'on souhaite déterminer, selon le deuxième mode de réalisation.
Pn : pression nominale du détenteur 40 ; par exemple 8 bars.
Le procédé de pression Pr, Pr' du carburant gazeux circulant dans la ligne d'alimentation S' du moteur M et illustré à la figure 4 va maintenant être décrit.
Dans une première étape préalable (E0), la pression nominale Pn, soit la pression de détente du détendeur 40, soit la pression en aval du détendeur 40 lorsque celui-ci fonctionne est enregistrée dans les moyens de mémorisation M3 afin d'être utilisé pour déterminer la pression réelle Pr, Pr', comme cela est décrit ci après. Lors d'une première étape (E1 ), si l'ouverture des vannes 20 a été détectée par les moyens de détection M1 , c'est-à-dire si le véhicule est sous tension et le moteur a démarré, alors pendant le délai prédéterminé At1 (étape E2), aucune mesure d'absorbance n'est réalisée.
Puis une fois le premier délai prédéterminé écoulé Δ.1 , lors d'une troisième étape (E3), les moyens de réglage M2 commandent le capteur de qualité 500 afin qu'il procède à la mesure de la valeur de l'absorbance nominale, déterminée à partir de deux (étape E3a) ou de trois mesures (étape E3b) d'absorbance qui sont supposées être réalisées à la pression nominale Pn, qui est la pression du détendeur 40, préalablement mémorisée, c'est-à-dire Absn ou Absn'. Lesdites mesures sont mémorisées dans les moyens de mémorisation M3.
Lors d'une quatrième étape (E4) tant qu'un deuxième délai prédéterminé At2 mesuré par l'horloge H, ne s'est pas écoulé, aucune mesure d'absorbance n'est réalisée. Une fois le deuxième délai prédéterminé At2, écoulé, alors on procède à la mesure :
· Etape E5a : de la première et deuxième valeur d'absorbance Absi , Abs2 dans le premier mode de réalisation à la première et deuxième longueur d'onde A1 , et λ2, ou
• Etape E5b : de la première, deuxième et troisième valeur d'absorbance Absi , Abs2, Abs3 à la première, deuxième et troisième longueur d'onde λ1 , λ2, et A3.
Puis le capteur de qualité 500 envoie les dites mesures aux moyens de réception M4, et les moyens de calculs M5 calculent alors la pression réelle Pr, Pr' circulant en aval du détenteur par la formule, pour le premier mode de réalisation (étape E6a) :
n p AbS2corr
rr - rnx AbSn
Avec :
Abs2corr = Abs2 - Abs
Et :
Pn : pression nominale du détendeur 40, déterminée préalablement et mémorisée dans les moyens de mémorisation M3.
AbSn : absorbance nominale selon le premier mode de réalisation,
Abs2∞rr : absorbance corrigée selon le premier mode de réalisation, Absi : première mesure d'absorbance à la première longueur d'onde λ1 , Abs2 : deuxième mesure d'absorbance à la deuxième longueur d'onde A2, Et en utilisant, la formule suivante, pour le deuxième mode de réalisation (étape E6b) :
AbS2corrr
AbSr,f Avec :
Abs 2corr Abs2 - (A x (λ2 - λΐ)) - AbSi
Et :
(Absn3 -Absnl)
A' =
(λ3-λ1)
Pn : pression nominale,
AbSn' : absorbance nominale selon le deuxième mode de réalisation, Abs2corr' : absorbance corrigée selon le deuxième mode de réalisation, Absi : première mesure d'absorbance à la première longueur d'onde λ1 , Abs2 : deuxième mesure d'absorbance à la deuxième longueur d'onde A2, Abs3 : troisième mesure d'absorbance à la troisième longueur d'onde A3, A1 : première longueur d'onde,
A2 : deuxième longueur d'onde,
A3 : troisième longueur d'onde.
Le procédé de mesure de pression selon l'invention permet judicieusement, d'utiliser le capteur de qualité du carburant afin de déterminer la pression du carburant.
Le procédé de l'invention utilise judicieusement la variation de la valeur de l'absorbance du carburant en fonction de la pression du carburant à certaines longueurs d'onde afin de déterminer la pression du carburant dans le système d'alimentation à partir simplement de mesures d'absorbance.
L'invention réside sur l'hypothèse que la pression en aval du détendeur, une fois le système sous pression et stabilisé est considérée comme la pression nominale du détendeur. Toute variation de pression dans le système est alors estimée en fonction de cette pression nominale Pn.
Le procédé de mesure propose également de réaliser différentes mesures d'absorbances afin de corriger les valeurs mesurées et d'obtenir une meilleure précision de la pression du carburant.
Finalement le dispositif de mesure de pression, est ingénieux, et peu coûteux, car il ne nécessite que des moyens logiciels et matériels simples intégrés dans l'unité électronique de contrôle du capteur et il permet de s'affranchir d'un capteur de pression dédié supplémentaire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de mesure de pression (Pr, Pr') d'un carburant gazeux comprimé dans un système d'alimentation (S') d'un moteur (M) équipant un véhicule automobile, à l'aide d'un dispositif de mesure de pression (D) comprenant un capteur de qualité (500) infra rouge et une unité électronique de contrôle (700), le procédé de mesure étant caractérisé en ce qu'il consiste, à déterminer une valeur d'absorbance corrigée (Abs2corr, Abs2corr ) du carburant à partir de mesures d'absorbance (Absi , Abs2) réalisées par analyse infra rouge, à des longueurs d'onde prédéterminées (λ1 , A2), et à comparer ladite valeur à une valeur d'absorbance nominale (Absn, Absn'), déterminée préalablement à partir de mesures d'absorbance réalisées à une pression nominale (Pn) après une phase de stabilisation de la pression du carburant (At1 ) et aux mêmes dites longueurs d'ondes (λ1 , A2), afin de déterminer la pression (Pr, Pr') du carburant.
2. Procédé de mesure de pression (Pr, Pr') selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
• Etape E3a : mesure et mémorisation d'une absorbance nominale (Absn) déterminée à partir de mesures d'absorbances (Absni , Absn2) réalisées à une première longueur d'onde (A1 ) et à une deuxième longueur d'onde (λ2) prédéterminées et distinctes entres elles à une pression nominale (Pn),
• Etape E5a : mesure d'au moins une première (Absi), et d'une deuxième (Abs2) valeur d'absorbance à la première longueur (A1 ) d'onde et à la deuxième longueur (λ2) d'onde prédéterminées et distinctes entres elles;
• Etape E6a : calcul de la pression (Pr) du carburant en fonction de la pression nominale (Pn), de l'absorbance nominale (Absn), de la première (Absi) et de la deuxième valeur (Abs2) d'absorbance.
3. Procédé de mesure de pression (Pr') selon la revendication 1 , caractérisé en ce que :
• Etape E3b : mesure et mémorisation d'une absorbance nominale (Absn ) déterminée à partir de mesures d'absorbances (Absni , Absn2, Absn3>) réalisées à une première longueur d'onde (A1 ), à une deuxième longueur d'onde (λ2) et à une troisième longueur d'onde (A3) prédéterminées et distinctes entres elles et à une pression nominale (Pn),
• Etape E5b : mesure d'au moins une première (Absi), d'une deuxième (Abs2) valeur d'absorbance et d'une troisième valeur d'absorbance (Abs3), respectivement à la première longueur (A1 ) d'onde, à la deuxième (A2) et à la troisième longueur (A3) d'onde prédéterminées et distinctes entres elles, • Etape E6b : calcul de la pression (Pr) du carburant en fonction de la pression nominale (Pn), de l'absorbance nominale (Absn ), de la première (Absi); de la deuxième valeur (Abs2) et de la troisième valeur (Abs3) d'absorbance.
4. Procédé de mesure de pression selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, avant l'étape E3a ou E3b, les étapes suivantes :
• Etape E0 : mémorisation préalable de la pression nominale (Pn),
• Etape E1 : vérification d'une mise sous pression du système,
• Etape E2 : vérification qu'un premier délai prédéterminé (At1 ) s'est écoulé, sinon retour à l'étape 1 .
et en ce que, le premier délai prédéterminé (At1 ) correspond à une durée moyenne de stabilisation de la pression du carburant.
5. Procédé de mesure de pression selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre, entre l'étape E3a ou respectivement E3b, et l'étape E5a ou respectivement E5b, l'étape suivante :
· Etape E4 : vérification qu'un deuxième délai prédéterminé (At2) s'est écoulé, sinon retour à l'étape E1 .
6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, la première longueur d'onde (A1 ) est telle qu'elle n'est pas absorbée par le carburant, et la deuxième longueur d'onde (λ2) correspond à la longueur d'onde d'absorption du méthane.
7. Procédé de mesure de pression selon la revendication 3, caractérisé en ce que la troisième longueur d'onde (A3) est telle qu'elle est distincte de la première longueur d'onde (A1 ) et qu'elle n'est pas absorbée par le carburant.
8. Dispositif de mesure de variations de pression (D) d'un carburant gazeux comprimé dans un système d'alimentation (S') d'un moteur (M) équipant un véhicule automobile, ledit dispositif (D) étant caractérisé en ce qu'il comprend :
• un capteur infra rouge de qualité (500) mesurant à au moins à une première longueur d'onde (A1 ) et à une deuxième longueur d'onde (λ2) prédéterminées et distinctes entres elles ; une première (Absi, Absni) et une deuxième valeur (Abs2, Absn2) d'absorbance,
· des moyens de détection (M1 ) de mise sous pression du système,
• une horloge (H), • des moyens de réglage (M2) de la longueur d'onde du capteur de qualité (500) à au moins deux longueurs d'ondes prédéterminées (λ1 , λ2) et distinctes entres elles,
• des moyens de mémorisation (M3)
- d'une absorbance nominale (Absn, Absn'), calculée à partir de mesures d'absorbances (AbSni , Absn2) réalisées aux au moins deux longueurs d'ondes prédéterminées à une pression nominale (Pn) correspondante, et
- de la pression nominale (Pn),
• des moyens de réception (M4) en provenance du capteur de qualité (500), des mesures d'absorbances réalisées aux, au moins deux longueurs d'ondes prédéterminées,
• des moyens de calcul (M5) de la pression (Pr, Pr') du gaz comprimé en fonction de l'absorbance nominale (Absn, Absn'), de la pression nominale (Pn) et des valeurs d'absorbance (Absi , Abs2, Abs3) mesurées aux, au moins deux longueurs d'ondes (λ1 , λ2, A3) prédéterminées.
9. Dispositif (D) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de détection (M1 ), l'horloge (H), les moyens de réglage (M2), les moyens de mémorisation (M3), les moyens de réception (M4), les moyens de calcul (M5) sont compris dans une unité électronique de contrôle (700).
10. Système d'alimentation (S') en carburant gazeux, comprenant un dispositif de mesure (D) de pression selon l'une des revendications 8 à 9.
11. Véhicule automobile comprenant un dispositif de mesure (D) de pression selon l'une des revendications 8 à 9.
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