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WO2011003540A2 - Procede de determination de la fraction de la masse des gaz brules pour moteur a combustion interne de vehicule automobile - Google Patents

Procede de determination de la fraction de la masse des gaz brules pour moteur a combustion interne de vehicule automobile Download PDF

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WO2011003540A2
WO2011003540A2 PCT/EP2010/003976 EP2010003976W WO2011003540A2 WO 2011003540 A2 WO2011003540 A2 WO 2011003540A2 EP 2010003976 W EP2010003976 W EP 2010003976W WO 2011003540 A2 WO2011003540 A2 WO 2011003540A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mfb
fraction
mass
instant
cylinder
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/003976
Other languages
English (en)
Other versions
WO2011003540A3 (fr
Inventor
Jerome Helie
Mariano Sans
Willem Johan Anton Teulings
Original Assignee
Continental Automotive France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive France filed Critical Continental Automotive France
Publication of WO2011003540A2 publication Critical patent/WO2011003540A2/fr
Publication of WO2011003540A3 publication Critical patent/WO2011003540A3/fr

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3035—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system

Definitions

  • the present invention relates to the field of regulation of an internal combustion engine, in particular of the HCCI type ("homogeneous charge compression ignition” in English, for “compression ignition of a homogeneous charge”) using a cylinder pressure sensor .
  • HCCI engines for example, where the combustion is spontaneous and is done by self-ignition during the homogeneous compression of the fuel / oxidant mixture, or the engines with very high stratification make it necessary to have an increased control of the engine. combustion.
  • the combustion control of an engine is done for example by determining the angle of the crankshaft (or moment) CA_X corresponding to a percentage MFB_X given (Mass Burned Fraction equal to X% of the total mass burned in the cylinder during a complete cycle).
  • CA_X therefore corresponds indifferently to the crankshaft angle or the instant for which X% of the mixture is burned.
  • the CA_X parameter can be used to control the combustion by adjusting parameters such as the injection time and duration, the adjustment of the valves and other control elements, etc.
  • MFB_X Since the fraction of the mass of the burned gases MFB_X is not measurable, it is determined using thermodynamic models based on the information of the cylinder pressure, for example that of Rassweiler-Withrow.
  • the cylinder pressure is acquired by active pressure sensors, ie with integrated electronics, of the piezoelectric type, mounted on each spark plug of each cylinder or in the cylinder head.
  • the present invention aims to overcome these disadvantages by providing a less expensive solution, implementing passive pressure sensors, that is to say having no integrated electronics.
  • the invention relates more precisely, according to a first of its objects, a method for determining the fraction of the mass of burnt gases (MFB) during a cycle of internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the method is essentially characterized in that it comprises steps consisting of:
  • the invention it is possible to determine the parameter CA_X without having to determine the value of the gain K of the sensor but only its offset, this being advantageously determined between the closing phase of the valves and the ignition phase.
  • the method further comprises a step of calculating the offset of the passive pressure sensor.
  • the first Y (k) and the second Y (k + 1) measure the pressure in the cylinder are made over a period of time corresponding to non-combustion compression.
  • y the polytropic coefficient of gas expansion
  • y the polytropic coefficient of gas expansion
  • the method further comprises a step of calculating y, the polytropic gas expansion coefficient, according to the equation:
  • MFB is the fraction of the mass of the gases burned during the previous cycle or cycles, and ⁇ 0 and ⁇ ⁇ predetermined values.
  • the method further comprises a step of filtering the measurement Y (k) of the pressure in the cylinder.
  • the filtering step is implemented by a Kalman filter.
  • the method further comprises a step of calculating the value of the instant for which the fraction of the mass of the burned gases MFB is equal to a predetermined value, in particular 50%.
  • the method further comprises a step of enslaving, for the or a given motor cycle, all or part of the actuators of the motor according to a law whose input variable is the value of the instant y for wherein the fraction of the mass of the burned gases MFB is equal to a predetermined value, calculated during the previous cycle or cycles.
  • the invention also relates to a computer program, comprising program code instructions for executing the steps of a method as defined above when said program is executed on a computer.
  • FIG. 1 illustrates a synoptic view of an embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 2 illustrates the evolution of the cylinder pressure P and of the burned mass fraction MFB as a function of the angular position of the crankshaft CA.
  • Point I first of all, corresponds to the closing of the valves and at the beginning of the compression phase, marked II, of the fuel / oxidant mixture.
  • Point IiI corresponds for its part to the ignition of said mixture.
  • the point CA50 corresponds to the point of the abscissa at which 50% of the total mass to be burned has been consumed.
  • One of the aims of the present invention is to enable the control of an internal combustion engine motor vehicle by the knowledge in a given cycle of the moment or the crankshaft angle for which the fraction of the mass of the gases burned MFB is equal to a predetermined value.
  • mb (j) represents the fraction of the mass of the gases burned at the instant y of the cycle
  • mb (total) the total mass of the gases burned during the complete engine cycle
  • k represents a moment or a crank angle unit
  • m corresponds to the instant or the crankshaft angle at the end of a complete engine cycle, typically 720 ° for a "4-stroke" internal combustion engine
  • ⁇ P C represents the variation of the pressure in the cylinder in the time interval considered, due solely to combustion.
  • the pressure P in the cylinder at time j + 1 is the result of the combustion pressure Pc at time j + 1 and the compression pressure variation Pv, due to the movement of the piston over the interval between yet; and the instant j + 1, namely:
  • V (j) and V (j + 1) are the volumes of the cylinder at times; and j + 1, calculated according to the position of the piston at these two respective moments, and
  • the measured pressure Y by a sensor is different from the actual pressure P. Indeed, for any sensor, the measured pressure Y at a time j + 1 is equal to the actual pressure P at the instant j + 1 multiplied by a K gain and to which an offset Y off is added, that is:
  • the invention preferably implements passive sensors.
  • the invention advantageously makes it possible to dispense with the knowledge of the gain K and to estimate the value of the offset Y Off , as described below.
  • the quantities Y (k) are the measurements made by the preference sensor in the same motor cycle.
  • the quantities V (k) are known (engine geometrical data computable or stored in a memory), they are for example determined by a computer.
  • the offset Y Off is known and stored in a memory.
  • the off offset Y off of the passive pressure sensor is calculated, and possibly stored in a memory.
  • the calculation (the estimate) of the offset Y 0K is advantageously implemented when the first Y (k) and the second Y (k + 1) measure the pressure in the cylinder are made during a period of time corresponding to a pure compression, that is to say outside combustion (see Figure 2).
  • the calculated offset value Y Off for a given cycle is stored in a memory and used for motor control / control for the next cycle.
  • equation (8) in the form:
  • equation (9) can be expressed in matrix form, which can be solved by the least squares method. But in order not to have to store n measurements and to invert a matrix of large size a posteriori, it is possible to use a prediction-correction filter for a continuous estimation based on the last measurements. For this purpose, using a Kalman filter, we solve the following equation:
  • Y and Y off respectively designate the predicted quantity and the value of the offset used in the model (value determined at time j, or at default equal to the preceding cycle, for example for an initiation).
  • ⁇ (j + 1) Y (j + 1) - ⁇ (j + 1)
  • G is the gain of the resolution of the numerical method, such as
  • the value of ⁇ is constant, in particular during a period of time corresponding to an off-combustion compression, and included in the set [1, 3; 1, 4], in particular for mass fraction values of less than or equal to 50%.
  • the value of ⁇ is calculated from a preceding cycle, according to the equation:
  • ⁇ (1 - MFB) . ⁇ MFB. ⁇ Q + ⁇
  • ⁇ 0 and / are data known / estimated by the motor control.
  • the fraction of burnt mass MFB can be calculated according to equation (7).
  • the determination of the angle of the crankshaft (or moment) CA_X corresponding to a given percentage MFB_X can then be implemented for example by interpolation.
  • the invention is advantageously used for determining the angle of the crankshaft (or moment) CA_50 corresponding to a percentage MFB_50 of 50% of the burnt mass.
  • This value for a given cycle then makes it possible to drive various elements of the engine to the following cycle, for example to slave, for the engine cycle, all or part of the actuators of the engine according to a law whose input variable is the value of the instant y for which the fraction of the mass of the burned gases (MFB) is equal to the predetermined value MFB_X, in this case MFB_50, calculated during the previous cycle or cycles.
  • MFB_X the fraction of the mass of the burned gases

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Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination de la fraction de la masse des gaz brûlés (MFB) lors d'un cycle de moteur à combustion interne de véhicule automobile. Essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à: - effectuer une première (Y(k)) et une deuxième (Y(k+1)) mesure de la pression dans un cylindre, respectivement en un premier instant (k) et un deuxième instant (k+1), par un capteur de pression passif possédant un offset (Yoff), - déterminer la valeur V(k) et V(k+1) du volume dudit cylindre auxdits premier (k) et deuxième (k+1) instants respectifs, - calculer la fraction de la masse des gaz brûlés (MFB) à un troisième instant j selon l'équation (I) où γ est le coefficient polytropique d'expansion des gaz, et m l'instant de fin du cycle moteur complet.

Description

Procédé de détermination de la fraction de la masse des gaz brûlés pour moteur à combustion interne de véhicule automobile
La présente invention concerne le domaine de la régulation d'un moteur à combustion interne, en particulier du type HCCI (« Homogeneous Charge Compression Ignition » en anglais, pour « allumage par compression d'une charge homogène ») utilisant un capteur de pression cylindre.
La spécificité de certains types de moteurs comme les moteurs HCCI par exemple où la combustion est spontanée et se fait par auto-allumage lors de la compression homogène du mélange carburant/comburant, ou les moteurs à très forte stratification rendent nécessaire un contrôle accru de la combustion.
La détermination de l'instant de combustion n'étant pas faisable en temps réel, le contrôle de la combustion d'un moteur se fait par exemple par la détermination de l'angle du vilebrequin (ou l'instant) CA_X correspondant à un pourcentage MFB_X donné (Masse Fraction Brûlée égale à X% de la masse totale brûlée dans le cylindre lors d'un cycle complet). Selon l'invention CA_X correspond donc indifféremment à l'angle vilebrequin ou à l'instant pour lequel X% du mélange est brûlé.
Le paramètre CA_X permet par exemple de piloter ensuite la combustion en jouant sur des paramètres tels que l'instant et la durée d'injection, le réglage des soupapes et autres éléments de contrôle, etc.
La fraction de la masse des gaz brûlés MFB_X n'étant pas mesurable, elle est déterminée à l'aide de modèles thermodynamiques basés sur l'information de la pression cylindre, par exemple celui de Rassweiler-Withrow.
Classiquement, la pression cylindre est acquise par des capteurs de pressions actifs, c'est à dire à électronique intégrée, du type piézo-électrique, montés sur chaque bougie de chaque cylindre ou dans la culasse.
Du fait d'une électronique intégrée, par exemple de type ASIC (« Application Spécifie Integrated Circuit » en anglais, pour « circuit intégré pour application spécifique »), les inconvénients de ces capteurs sont notamment un coût élevé, et un procédé de fabrication compliqué, car l'électronique intégrée dans chaque capteur doit compenser le gain et l'offset du capteur mesuré lors des tests de production.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une solution moins onéreuse, mettant en œuvre des capteurs de pression passifs, c'est-à- dire ne comportant pas d'électronique intégrée.
Avec cet objectif en vue, l'invention concerne plus précisément, selon un premier de ses objets, un procédé de détermination de la fraction de la masse des gaz brûlés (MFB) lors d'un cycle de moteur à combustion interne de véhicule automobile. Selon l'invention, le procédé est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à :
- effectuer une première (Y(k)) et une deuxième (Y(k+1)) mesure de la pression dans un cylindre, respectivement en un premier instant (k) et un deuxième instant (k+1), par un capteur de pression passif possédant un offset (YOff),
- déterminer la valeur V(k) et V(k+1) du volume dudit cylindre auxdits premier (k) et deuxième (k+1) instants respectifs, et
- calculer la fraction de la masse des gaz brûlés (MFB) à un instant (j) selon l'équation :
Figure imgf000004_0001
Où Y est le coefficient polytropique d'expansion des gaz, et m l'instant de fin du cycle moteur complet.
Grâce à l'invention, on peut déterminer le paramètre CA_X sans avoir à déterminer la valeur du gain K du capteur mais seulement son offset, celui-ci étant avantageusement déterminé entre la phase de fermeture des soupapes et la phase d'allumage.
Dans un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape consistant à calculer l'offset du capteur de pression passif.
De préférence, pour le calcul de l'offset YOff du capteur de pression passif, la première Y(k) et la deuxième Y(k+1) mesure de la pression dans le cylindre sont effectuées au cours d'une période de temps correspondant à une compression hors combustion.
Dans un mode de réalisation, y, le coefficient polytropique d'expansion des gaz, est assimilé à une constante dont la valeur est comprise dans l'ensemble [1 ,3 ; 1 ,4].
Dans un autre mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape consistant à calculer y, le coefficient polytropique d'expansion des gaz, selon l'équation :
γ = (1 - MFB).γQ + MFB.γx
Où MFB est la fraction de la masse des gaz brûlés lors du ou d'un cycle précédent, et χ0 et γχ des valeurs prédéterminées.
Avantageusement, le procédé comprend en outre une étape de filtrage de la mesure Y(k) de la pression dans le cylindre.
De préférence, l'étape de filtrage est mise en œuvre par un filtre de Kalman. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape consistant à calculer la valeur de l'instant) pour lequel la fraction de la masse des gaz brûlés MFB est égale à une valeur prédéterminée, en particulier 50%.
Dans un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape consistant à asservir, pour le ou un cycle moteur donné, tout ou partie des actuateurs du moteur selon une loi dont une variable d'entrée est la valeur de l'instant y pour lequel la fraction de la masse des gaz brûlés MFB est égale à une valeur prédéterminée, calculée lors du ou d'un cycle précédent.
L'invention concerne également un programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d'un procédé tel que défini ci-avant lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
- la figure 1 illustre une vision synoptique d'un mode de réalisation du procédé selon l'invention, et
la figure 2 illustre l'évolution de la pression cylindre P et de la fraction de masse brûlée MFB en fonction de la position angulaire du vilebrequin CA. Quelques événements notables sont repris sur cette figure en abscisses. Le point I, tout d'abord, correspond à la fermeture des soupapes et au début de la phase de compression, repérée II, du mélange carburant / comburant. Le point IiI correspond pour sa part à l'allumage dudit mélange. Enfin, le point CA50 correspond au point de l'abscisse auquel 50% de la masse totale à brûler a bien été consumée.
L'un des buts de la présente invention est de permettre le contrôle d'un moteur de véhicule automobile à combustion interne par la connaissance dans un cycle donné de l'instant ou de l'angle vilebrequin pour lequel la fraction de la masse des gaz brûlés MFB est égale à une valeur prédéterminée.
La fraction de masse brûlée MFB à un instant y du cycle est définie par l'équation :
MFB = mbG) / mb(total)
Où mb(j) représente la fraction de la masse des gaz brûlés à l'instant y du cycle, et mb(total) la masse totale des gaz brûlés durant le cycle moteur complet. Selon l'invention, la fraction de masse brûlée MFB à un instant ; du cycle est approximée par l'équation
MFB = ^ (1 )
∑ΔPe(*)
Jt=O
Dans l'équation (1) :
- k représente un instant ou une unité d'angle vilebrequin,
m correspond à l'instant ou à l'angle vilebrequin à la fin d'un cycle moteur complet, typiquement 720° pour un moteur à combustion interne de type « 4 temps », et
ΔPC représente la variation de la pression dans le cylindre dans l'intervalle de temps considéré, due uniquement à la combustion.
Or, la pression P dans le cylindre à l'instant j+ 1 est la résultante de la pression de combustion Pc à l'instant j+1 et de la variation de pression de compression Pv, due au mouvement du piston sur l'intervalle entre l'instant; et l'instant j+1, soit :
p(y + i) = pκ (y + i) + ΔPc (y + i) d 1)
La composante de la pression Pv venant de la compression à l'instant (j+1) est donnée par l'équation polytropique d'expansion des gaz, soit :
Figure imgf000006_0001
Dans laquelle :
• P est la pression réelle,
• Pv est la pression de compression,
• V(j) et V(j+1) sont les volumes du cylindre aux instants; et j+1, calculés selon la position du piston à ces deux instants respectifs, et
• γ est le coefficient polytropique d'expansion des gaz.
On a donc, d'après les équations (1 ') et (1") :
APΓ C UKJ + i) J = P ( KjJ + \) J - P( KjJ) J x (2)
Figure imgf000006_0002
Or la pression mesurée Y par un capteur est différente de la pression réelle P. En effet, pour tout capteur, la pression mesurée Y à un instant j+1 est égale à la pression réelle P à l'instant j+1 multipliée par un gain K et à laquelle un offset Yoff est ajouté, soit :
Y(j + \) = K χ PU + \) + Yoff (3)
Les capteurs actifs permettent de s'affranchir des contraintes de gain et d'offset. Toutefois, l'invention met en œuvre de préférence des capteurs passifs. Dans ce contexte, l'invention permet avantageusement de s'affranchir de la connaissance du gain K et d'estimer la valeur de l'offset YOff, comme décrit ci-après.
A cet effet, à partir de l'équation (3), on obtient pour l'instant j+1 et pour l'instant y respectivement les équations :
Y(j + \) - Yoff
/1O' + !) = - (4)
K
et
PU) = (41)
K
Des équations (2) et (4), on obtient :
Figure imgf000007_0001
Et des équations (5) et (4'), on obtient :
Figure imgf000007_0002
Soit
(6)
Figure imgf000007_0003
Des équations (1) et (6), on obtient donc l'équation :
Figure imgf000007_0004
qui permet de calculer, au moyen d'un calculateur, la fraction de la masse des gaz brûlés. La fraction exprimée dans l'équation (7) permet avantageusement de s'affranchir du gain K du capteur.
Dans cette équation, les grandeurs Y(k) sont les mesures effectuées par le capteur de préférence dans un même cycle moteur. Les grandeurs V(k) sont connues (données géométriques du moteur calculables ou stockées dans une mémoire), elles sont par exemple déterminées par un calculateur.
Dans un mode de réalisation, l'offset YOff est connu et stocké dans une mémoire.
Il peut par exemple être assimilé à une constante.
Dans un autre mode de réalisation, l'offset Yoff du capteur de pression passif est calculé, et éventuellement stocké dans une mémoire. Le calcul (l'estimation) de l'offset Y0K est avantageusement mis en œuvre lorsque la première Y(k) et la deuxième Y(k+1) mesure de la pression dans le cylindre sont effectuées au cours d'une période de temps correspondant à une compression pure, c'est-à-dire hors combustion (voir figure 2).
En effet, en posant C} J+i le ratio entre deux valeurs (de préférence successives) de la pression, on a :
_ P(j + \)
JJ+ι ~ PU)
Ainsi, d'après les équations (4) et (4'), on a :
Figure imgf000008_0001
Soit
Figure imgf000008_0002
Or1 lorsque le calcul, c'est-à-dire la première Y(k) et la deuxième Y(k+1 ) mesure de la pression dans le cylindre, sont effectuées au cours d'une période de temps correspondant à une compression hors combustion (entre la fermeture des soupapes d'admission et l'allumage), on a sur cette période particulière ΔPC = 0. Grâce à cette caractéristique, on déduit de l'équation (2) que
c - (JX-LT m
Comme vu précédemment, pour chaque instant j les valeurs de V(j) sont connues. On peut donc calculer le ratio CJ J+ι , et la valeur de l'offset, grâce aux équations (8) et (8').
De préférence, la valeur calculée de l'offset YOff pour un cycle donné est stockée dans une mémoire et utilisée pour le pilotage / contrôle du moteur pour le cycle suivant.
On peut prévoir également en outre une étape de filtrage (du signal) de la mesure Y(k) de la pression dans le cylindre, par exemple par un filtre de Kalman.
Dans ce cas, on peut réécrire l'équation (8) sous la forme :
Y(J + 1) = C7 7+1.Y(J) + (1 - Cwtl ) Yoff (9)
Pour l'ensemble des intervalles de la période de temps considérée, l'équation (9) peut s'exprimer sous forme matricielle, qui peut être résolue par la méthode des moindres carrés. Mais pour ne pas avoir à stocker n mesures et inverser a posteriori une matrice de taille importante, il est possible d'utiliser un filtre prédicteur-correcteur pour une estimation en continue basée sur les dernières mesures. Dans ce but, en utilisant un filtre de Kalman, on résout l'équation suivante :
YU + l) = CJJ+ι.Y(j) + (l - CJJ+ι)Yoff
Où Y et Yoff désignent respectivement la quantité prédite et la valeur de l'offset utilisée dans le modèle (valeur déterminée à l'instant j, ou à défaut égale au cycle précédent par exemple pour une initiation).
L'erreur ε observée au temps (j+1) est égale à :
ε ( j + l) = Y (j + l ) - Ϋ ( j + l)
Et l'offset utilisé dans l'étape (cycle) suivante est corrigé selon l'équation :
Ϋoff U + l) = Yoff (j) + G χ εU + l)
Où G est le gain de la résolution de la méthode numérique, tel que
G = (l - C,J+l)/g ,
avec g le gain du filtre de Kalman compris entre 0 et 1.
La mise en œuvre d'une telle étape de filtrage est avantageusement optimisée par le choix des plages de temps traités. Cette estimation, réalisable de manière récursive à l'aide d'un filtre de Kalman, permet de s'affranchir d'un besoin de grande capacité de stockage des mesures et d'inversion de matrice volumineuse.
Le calcul de la fraction de la masse des gaz brûlés (équation (7)) implique également la connaissance de la valeur de γ le coefficient polytropique d'expansion des gaz.
Dans un mode de réalisation, la valeur de γ est constante, en particulier au cours d'une période de temps correspondant à une compression hors combustion, et comprise dans l'ensemble [1 ,3 ; 1 ,4], en particulier pour des valeurs de fraction de masse brûlée inférieures ou égales à 50%.
Dans un autre mode de réalisation, en particulier pour des valeurs de fraction de masse brûlée supérieures à 50%, on calcule la valeur de γ à partir d'un (du) cycle précédent, selon l'équation :
γ = (1 - MFB).γQ + MFB.γλ
Où γ0 et /, sont des données connues / estimées par le contrôle moteur.
Grâce aux valeurs de l'offset YOff et de γ , on peut alors calculer la fraction de masse brûlée MFB selon l'équation (7).
La détermination de l'angle du vilebrequin (ou l'instant) CA_X correspondant à un pourcentage MFB_X donné peut alors être mis en œuvre par exemple par interpolation. L'invention est avantageusement mise en œuvre pour la détermination de l'angle du vilebrequin (ou l'instant) CA_50 correspondant à un pourcentage MFB_50 de 50% de la masse brûlée.
Cette valeur pour un cycle donné permet ensuite de piloter divers éléments du moteur au cycle suivant, par exemple pour asservir, pour le cycle moteur, tout ou partie des actuateurs du moteur selon une loi dont une variable d'entrée est la valeur de l'instant y pour lequel la fraction de la masse des gaz brûlés (MFB) est égale à la valeur MFB_X prédéterminée, en l'espèce MFB_50, calculée lors du ou d'un cycle précédent.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de détermination de la fraction de la masse des gaz brûlés (MFB) lors d'un cycle de moteur à combustion interne de véhicule automobile,
caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à :
- effectuer une première (Y(k)) et une deuxième (Y(k+1)) mesure de la pression dans un cylindre, respectivement en un premier instant (k) et un deuxième instant (k+1), par un capteur de pression passif possédant un offset (YOff),
- déterminer la valeur V(k) et V(k+1) du volume dudit cylindre auxdits premier (k) et deuxième (k+1) instants respectifs,
- calculer la fraction de la masse des gaz brûlés (MFB) à un instant y selon l'équation :
Figure imgf000011_0001
Où γ est le coefficient polytropique d'expansion des gaz, et m l'instant de fin du cycle moteur complet.
2. Procédé selon la revendication 1 , comprenant en outre une étape consistant à calculer l'offset (YOff) du capteur de pression passif.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel pour le calcul de l'offset (YOff) du capteur de pression passif, la première (Y(k)) et la deuxième (Y(k+1)) mesure de la pression dans le cylindre sont effectuées au cours d'une période de temps correspondant à une compression hors combustion.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel
Y, le coefficient polytropique d'expansion des gaz, est assimilé à une constante dont la valeur est comprise dans l'ensemble [1 ,3 ; 1 ,4].
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre une étape consistant à calculer y, le coefficient polytropique d'expansion des gaz, selon l'équation :
γ = {\ - MFB).γϋ + MFB.γ,
Où MFB est la fraction de la masse des gaz brûlés lors du ou d'un cycle précédent, et γ0 et γx des valeurs prédéterminées.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape de filtrage de la mesure (Y(k)) de la pression dans le cylindre.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel l'étape de filtrage est mise en œuvre par un filtre de Kalman.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape consistant à calculer la valeur de l'instant (j) pour lequel la fraction de la masse des gaz brûlés (MFB) est égale à une valeur prédéterminée, en particulier 50%.
9. Procédé selon la revendication 8, comprenant en outre une étape consistant à asservir, pour le cycle moteur, tout ou partie des actuateurs du moteur selon une loi dont une variable d'entrée est la valeur de l'instant (j) pour lequel la fraction de la masse des gaz brûlés (MFB) est égale à une valeur prédéterminée, calculée lors du ou d'un cycle précédent.
10. Programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
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