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Projet CobCyl : algorithmes de contrôle bouclée basés sur la pression cylindre

Contexte

CobCyl est un projet collaboratif co-financé par l'ANR (Agence Nationale de la Recherche) au titre de l'édition 2008 du Programme Véhicules pour les Transports Terrestres.
Ce projet a pour finalité de développer des stratégies d'analyse en ligne et de contrôle de la combustion d'un moteur thermique, basées sur des techniques à coût maîtrisé en vue d'application industrielle ultèrieure.
Dans ce cadre, Aboard Engineering développe des algorithmes de contrôle moteur basés sur des modèles prenant en compte les informations de pression cylindre.

Voir la fiche ANR du projet CobCyl

Aboard Engineering vise, grâce à l'introduction de ces nouveaux modèles, une réduction des émissions polluantes. Les résultats attendus reposent sur la capabilité d'un véhicule témoin, qui répond actuellement à la norme Euro IV, à passer la norme EURO V sans dégrader la consommation en carburant.

Pour information les seuils pour chacun des polluants correspondants aux normes EURO IV et EURO V sont rappelés ci-dessous:

  Oxyde d'azote (Nox) Monoxyde de Carbone (CO) Hydrocarbures
(HC)
Hydrocarbures non Methaniques (HCNM)
EURO IV 80
1000 100 -
EURO V 60
1000 100 68

les valeurs des seuils sont toutes exprimées en mg/100 km

Acquisition et traitement des signaux de pressions cylindre

moteur capteur pression chambreLe véhicule témoin utilisé est une Ford Fiesta de série, motorisée par un moteur atmosphériquecapteur pression cylindre moteur essence à injection indirecte de 1600 cc. La culasse de ce moteur a été modifiée pour installer 4 capteurs de pression cylindre (capteurs en cours de développement pour une application industrielle élaborée par Continental Automotive, partenaire du projet CobCyl).

ca50 combustion mesure outilL'acquisition et le traitement des signaux de pressions cylindre est effectuée par le produit ACOVI, développé par Abord Engineering (voir description détaillée).
L'ACOVI réalise un échantillonnage angulaire des signaux de pressions cylindres à une fréquence de 0,5° vilbrequin sur l'ensemble du cycle moteur et pour les 4 cylindres.

Des calculs en temps réel sont ensuite réalisés au sein de l'ACOVI pour en déduire, pour chaque cylindre, des indicateurs de combustion tels, par exemple, la PMI (Pression Moyenne Effective), l'angle vilbrequin correspondant à 50% de la masse brulée (CA50), la pression maximum et son angle vilbrequin associé. Ces valeurs sont calculées à chaque cycle moteur pour ensuite être envoyées au calculateur de contrôle moteur par l'intermédiaire du Bus CAN du véhicule.

Le calculateur de contrôle moteur utilise ces indicateurs de combustions dans de nouveaux algorithmes de contrôle moteur développés par Aboard Engineering, pour accroitre les performances du moteur au regard des emissions de polluants.