Coppin Thomas
Analyse et modélisation des moteurs Flexfuel pour leur contrôle
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École doctorale :
UFR ou institut :
Secteur de recherche :
Section CNU :
Résumé
Français
Analyse et modélisation des moteurs Flexfuel pour leur contrôle
L'intérêt pour les énergies renouvelables et pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre a conduit au développement de l'éthanol comme carburant pour les moteurs à combustion interne. Les moteurs dits Flexfuel, en particulier, peuvent fonctionner avec un mélange quelconque d'essence et d'éthanol. Ces deux carburants ont des propriétés physico-chimiques différentes, qui influent sur le fonctionnement du moteur et, partant, sur son contrôle. Les systèmes de contrôle moteur habituels ne prennent pas en compte ces propriétés variables. Sur un moteur Flexfuel, les réglages doivent être adaptés à chaque carburant, afin de maintenir le niveau des émissions polluantes et l'agrément. Cependant, ces adaptations ne doivent pas se faire au prix d'un accroissement excessif du travail de calibration. Cette thèse traite de ces questions. Les effets des différentes propriétés du carburant sur le moteur et son contrôle sont tout d'abord analysés afin de définir les besoins en termes de contrôle. Un modèle moyen de moteur, adapté aux variations de propriétés du carburant, est alors développé pour reproduire ces effets et permettre l'évaluation de stratégies de contrôle. Dans ce travail, celles-ci incluent une méthode d'estimation de la composition du carburant pendant le fonctionnement du moteur, et son utilisation dans le contrôle de la richesse.
Mots-clés libres : Moteurs à combustion interne, éthanol, contrôle moteur, modèle à valeurs moyennes, estimation de carburant.
- Carburant de remplacement
- Moteurs à combustion interne
- Modèles mathématiques
- Automobiles - Moteurs - Systèmes de commande
- Estimation de paramètres
English
Analysis and modeling of Flexfuel engines for their control
The interest in renewable energies and in the reduction of greenhouse gas emissions has led to the development of ethanol as a fuel for internal combustion engines. In particular, so-called Flexfuel engines can run on any mixture of gasoline and ethanol. These two fuels have different physico-chemical properties. These influence engine operation, and in turn, its control. These variable properties are not taken into account in conventional engine management systems. In a Flexfuel engine, the engine settings must be adapted to each fuel used, in order to maintain the pollutant emissions and the drivability levels, and to take advantage of the performance and efficiency improvements allowed by ethanol. However, these adaptations should not result in a cumbersome increase in the calibration work. This thesis addresses these issues. The effects of the different fuel properties on the engine and its control are first analyzed, for defining the control requirements. A mean-value, fuel-flexible, engine model reproducing these effects is then developed for the evaluation of control strategies. These include in this work a method for estimating the fuel composition during engine operation, and its use in the equivalence ratio control.
Keywords : Internal combustion engines, ethanol, engine control, mean-value model, fuel estimation.
Notice
- Diplôme :
- Doctorat d'Université
- Établissement de soutenance :
- Université de Poitiers
- UFR, institut ou école :
- Ecole nationale supérieure d'ingénieurs de Poitiers (ENSIP)
- Laboratoire :
- Laboratoire d'automatique et d'informatique industrielle - LAII
- Domaine de recherche :
- Automatique
- Directeur(s) de thèse :
- Laurent Rambault, Nezha Maamri
- Date de soutenance :
- 05 juin 2012
- Président du jury :
- Michel Basset
- Rapporteurs :
- Xavier Moreau, Thierry-Marie Guerra
- Membres du jury :
- Laurent Rambault, Nezha Maamri, Olivier Grondin
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