FR2922599A1

FR2922599A1 - FUEL CLASSIFICATION PROCESS IN DIRECT INJECTION INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: FR2922599A1
Application number: FR0857061A
Authority: FR
Inventors: Stefan Zimmermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2009-04-24
Also published as: SE0802206L; SE533907C2; BRPI0804348A2; DE102007050122A1

Abstract

Procédé de classification de carburants dans des moteurs à combustion interne à injection directe notamment dans des moteurs à combustion interne Diesel, procédé selon lequel, on utilise un élément de capteur d'oxygène pour déterminer le coefficient d'air Lambda (2) dans les gaz d'échappement du moteur à combustion interne. On mesure le coefficient d'air pour un point de fonctionnement quelconque du moteur en saisissant au moins l'une des grandeurs caractérisant le point de fonctionnement du moteur, et à l'aide de ce coefficient d'air mesuré, à partir d'une relation fonctionnelle, préalablement déterminée, caractérisant ce point de fonctionnement du moteur, pour la classe de carburant et à partir du coefficient d'air, on conclut à la classe de carburant.Method of classifying fuels in direct injection internal combustion engines, in particular in diesel internal combustion engines, in which an oxygen sensor element is used to determine the Lambda (2) air coefficient in the gases exhaust of the internal combustion engine. The air coefficient is measured for any operating point of the engine by entering at least one of the variables characterizing the operating point of the engine, and with the aid of this measured air coefficient, from a functional relationship, previously determined, characterizing this point of operation of the engine, for the class of fuel and from the air coefficient, we conclude the class of fuel.

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de classification de carburants utilisés dans des moteurs à combustion interne à injection directe notamment dans des moteurs à combustion interne Diesel, procédé selon lequel, on utilise un élément de capteur d'oxygène pour déterminer le coefficient d'air Lambda dans les gaz d'échappement du moteur à combustion interne. L'invention concerne également un programme d'ordinateur et un produit programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre de ce procédé. Etat de la technique Les moteurs à combustion interne actuels atteignent leur niveau de puissance et d'émission optimum en général grâce à l'utilisation d'une commande électronique. Habituellement on utilise à cet effet une commande par un champ de caractéristiques, dans lequel sont regroupés les signaux de différents capteurs ; ces signaux sont traités et servent à commander les différents éléments influençant le fonctionnement du moteur. La commande électronique par un champ de caractéristiques permet d'optimiser la puissance du moteur, de diminuer la consommation de carburant, de diminuer les émissions de bruit et d'influencer le post-traitement des gaz d'échappement. Les paramètres de fonction et ainsi la commande par le champ de caractéristiques dépendent étroitement du carburant utilisé. Pour les moteurs Diesel, la commande électronique est conçue pour fonctionner avec du gazole habituel. A côté du gazole habituel, il existe actuellement différents carburants alternatifs, utilisables dans les moteurs à combustion interne, notamment dans les moteurs Diesel. C'est ainsi que les gazoles à base de pétrole peuvent contenir des parties de carburants alternatifs. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for classifying fuels used in direct injection internal combustion engines, in particular in diesel internal combustion engines, according to which an oxygen sensor element is used to determine the fuel consumption. Lambda air coefficient in the exhaust gases of the internal combustion engine. The invention also relates to a computer program and a computer program product for implementing this method. STATE OF THE ART The current internal combustion engines reach their optimum power and emission level in general thanks to the use of an electronic control. Usually a control is used for this purpose by a field of characteristics, in which are grouped the signals of different sensors; these signals are processed and serve to control the various elements influencing the operation of the engine. The electronic control by a field of characteristics makes it possible to optimize the power of the engine, to reduce the fuel consumption, to reduce the noise emissions and to influence the post-treatment of the exhaust gases. The function parameters and thus the control by the characteristic field depend closely on the fuel used. For diesel engines, the electronic control is designed to work with conventional diesel fuel. In addition to conventional diesel fuel, there are currently various alternative fuels that can be used in internal combustion engines, particularly in diesel engines. Thus petroleum-based gas oils may contain alternative fuel parts.

Par ailleurs, on a également utilisé des carburants pour les moteurs Diesel qui sont d'origine totalement biologique et/ou synthétique. Les gazoles synthétiques sont obtenus par exemple à partir d'une biomasse (BTL = gaz de biomasse liquéfié) ou à partir de gaz naturel (GTL = gaz naturel liquéfié ; GPL). Il est également question de carburants solaires ou synthétiques. Comme biogazole, on utilise par exemple du gazole à base de colza qui se compose principalement de méthylester d'acides gras. Ces carburants alternatifs peuvent être utilisés comme additifs à du gazole d'origine minérale mais ils peuvent également s'utiliser que tels quels. In addition, fuels have also been used for diesel engines that are of totally biological and / or synthetic origin. Synthetic gas oils are obtained for example from a biomass (BTL = liquefied biomass gas) or from natural gas (GTL = liquefied natural gas, LPG). It is also about solar or synthetic fuels. As biodiesel, for example, rapeseed gas oil is used which consists mainly of methyl ester of fatty acids. These alternative fuels can be used as additives to diesel of mineral origin but they can also be used as such.

Les carburants alternatifs ont d'autres propriétés que les carburants usuels. En outre, les différents gazoles habituels du commerce diffèrent les uns des autres par leur composition chimique et ainsi leurs propriétés notamment leurs propriétés de combustion. Le spectre des différents carburants, notamment des gazoles se distingue par exemple par l'indice d'octane ou de cétane, le coefficient de combustion, le caractère lubrifiant, la densité du carburant et autres valeurs calorifiques spécifiques. Du fait des différences de densité et de valeurs calorifiques spécifiques, pour obtenir un couple moteur comparable et pour une même vitesse de rotation, un moteur à combustion interne peut nécessiter un supplément de carburant pour son fonctionnement. Cette modification de la dose injectée peut se traduire par exemple par une température plus élevée des gaz d'échappement et/ou par l'arrivée du jet d'injection sur la paroi du cylindre/goulotte de combustion du piston et autres ce qui risque d'endommager les composants du moteur ou de détériorer les caractéristiques des gaz d'échappement. Globalement, dans un véhicule, l'application du point de vue des émissions, la consommation, le bruit émis et les caractéristiques de conduite lorsqu'on utilise des carburants alternatifs ou lorsqu'on utilise des carburants usuels avec addition de composants alternatifs ou encore avec une composition chimique inhabituelle sont des conditions qui ne sont pas accordées de façon optimale. Il existe une demande des gazoles alternatifs ou d'origine synthétique ou biologique ou de gazoles d'origine minérale, ayant une composition chimique inhabituelle, et sans que cela ne soit limitatif. C'est pourquoi, il est nécessaire de classifier ou de reconnaître les carburants utilisés dans un moteur à combustion interne pour commander le moteur notamment avec la commande électronique s'appuyant sur le champ de caractéristiques, de façon optimale, en fonction du carburant utilisé. Une adaptation optimale assure entre autres la protection du moteur et la fonction de post-traitement des gaz d'échappement. Dans le cas des moteurs à essence, on utilise déjà des capteurs de cliquetis pour déterminer l'indice d'octane. Cela permet une adaptation du champ de caractéristiques d'allumage en fonction du carburant utilisé. A l'aide du capteur de cliquetis, on peut obtenir des informations concernant l'évolution de la combustion du carburant dans le cylindre en mesurant la pression dans le cylindre ou en analysant le bruit de structure de la paroi du cylindre. Toutefois, les moyens à mettre en oeuvre pour l'exploitation des signaux lorsqu'on utilise un capteur de cliquetis dans des moteurs Diesel sont beaucoup plus importants que pour les moteurs à essence de sorte qu'il n'est pas possible d'utiliser tels quels des capteurs de cliquetis dans le cas des moteurs Diesel. Alternative fuels have other properties than conventional fuels. In addition, the various commercial gas oils differ from each other in their chemical composition and thus their properties including their combustion properties. The spectrum of the various fuels, in particular gas oils is distinguished for example by the octane or cetane number, the combustion coefficient, the lubricating character, the density of the fuel and other specific calorific values. Due to differences in density and specific heat values, to obtain a comparable engine torque and for the same speed of rotation, an internal combustion engine may require additional fuel for its operation. This modification of the injected dose may result, for example, in a higher temperature of the exhaust gases and / or by the arrival of the injection jet on the wall of the cylinder / combustion chute of the piston and the others, which risks 'damage to the engine components or deteriorate exhaust characteristics. Overall, in a vehicle, the application from the point of view of emissions, consumption, noise emitted and driving characteristics when using alternative fuels or when using conventional fuels with addition of alternative components or with an unusual chemical composition are conditions that are not tuned optimally. There is a demand for alternative gas oils or of synthetic or biological origin or gas oils of mineral origin, having an unusual chemical composition, and without this being limiting. Therefore, it is necessary to classify or recognize the fuels used in an internal combustion engine to control the engine including the electronic control based on the field of characteristics, optimally, depending on the fuel used. Optimum adaptation ensures, among other things, the motor protection and the aftertreatment function of the exhaust gases. In the case of gasoline engines, knock sensors are already used to determine the octane number. This allows an adaptation of the ignition characteristics field depending on the fuel used. With the aid of the knock sensor, information can be obtained on the evolution of fuel combustion in the cylinder by measuring the pressure in the cylinder or by analyzing the structural noise of the cylinder wall. However, the means to implement for the exploitation of the signals when using a knock sensor in diesel engines are much greater than for gasoline engines so that it is not possible to use such which knock sensors in the case of diesel engines.

Une autre solution utilise la mesure de la constante diélectrique e du carburant pour permettre de distinguer par exemple le méthylester de colza (biogazole) et le gazole usuel. Cela se fait par exemple avec un capteur qui saisit la teneur en méthylester dans le carburant. Mais l'inconvénient de cette solution est surtout que la mesure de la teneur en méthylester ne peut servir à la détection d'autres carburants alternatifs car la constante diélectrique e des autres carburants alternatifs ne se distingue pas de manière significative de la constante diélectrique e du gazole. En outre, il faut des capteurs supplémentaires pour équiper le moteur ce qui augmente le coût du système. Le document US 6 644 097 B2 décrit un procédé permettant de distinguer entre l'essence et l'éthanol comme carburant utilisé dans les moteurs à essence. Le procédé utilise la sonde Lambda prévue usuellement dans la conduite des gaz d'échappement pour déterminer la teneur en oxygène. Comme la teneur résiduelle en oxygène dans les gaz d'échappement dépend du carburant brûlé, le signal fourni par le capteur d'oxygène permet de conclure quant au type de carburant. On utilise pour cela une sonde Lambda à variation brusque, usuelle. La sonde mesure une évolution de la tension influencée par la teneur en oxygène dans les gaz d'échappement. La tension est l'image du coefficient d'air Lambda et indique des conditions de mélange air/carburant riche ou maigre dans le carburant. Des mélanges riches air/carburant sont représentés par une plage correspondant à un coefficient Lambda < 1 ; les mélanges air/carburant maigres sont représentés par un coefficient Lambda > 1. Le rapport de ces plages permet de conclure quant au type de carburant, essence ou éthanol ou des mélanges de ceux-ci. La condition d'application de ce procédé est que le moteur à combustion interne fonctionne avec un rapport de combustion stoechiométrique entre l'air et le carburant c'est-à-dire que la régulation se fait pour le coefficient Lambda = 1. Des moteurs à combustion interne à injection directe et notamment des moteurs à combustion interne Diesel ou plus simplement des moteurs Diesel fonctionnent toutefois dans la plage pauvre du mélange air/ carburant (Lambda > 1). Pour cette raison, le procédé décrit dans le 15 document US 6 644 097 B2 ne peut se transposer aux moteurs Diesel ou ne convient pas pour les moteurs Diesel. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé de classification des carburants destinés à des moteurs à 20 combustion interne à injection directe notamment des moteurs à combustion interne Diesel. Le procédé doit permettre d'obtenir une information fiable concernant la classe du carburant utilisé pour permettre d'adapter ainsi la commande de la machine ou du moteur. L'invention se propose également d'éviter l'utilisation de capteurs 25 supplémentaires pour ne pas augmenter de manière significative le coût du système. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé de classification de carburants pour des moteurs à combustion interne à injection directe 30 du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que - on mesure le coefficient d'air pour un point de fonctionnement quelconque du moteur en saisissant au moins l'une des grandeurs caractérisant le point de fonctionnement du moteur, et - à l'aide de ce coefficient d'air mesuré, à partir d'une relation 35 fonctionnelle, préalablement déterminée, caractérisant ce point de fonctionnement du moteur, pour la classe de carburant et à partir du coefficient d'air, on conclut à la classe de carburant. Le procédé selon l'invention permet de reconnaître ou de classifier le carburant utilisé et de régler avantageusement la commande du moteur à combustion interne en fonction du carburant, en utilisant très avantageusement les capteurs équipant déjà le moteur de sorte qu'il n'y a pratiquement pas de coût supplémentaire. Le procédé selon l'invention a également d'autres caractéristiques. L'invention concerne également un programme io d'ordinateur ou un produit programme d'ordinateur avec un code programme pour exécuter le procédé ci-dessus. Une caractéristique importante du procédé selon l'invention est de mesurer le coefficient d'air en un point de fonctionnement du moteur et les grandeurs caractéristiques de ce point 15 de fonctionnement du moteur sont utilisées pour la suite de l'exploitation. La base est qu'en utilisant différents carburants ou classes de carburants, au même point de fonctionnement du moteur, on pourra mesurer les différentes concentrations d'oxygène ou obtenir différents signaux de capteurs. Les carburants à classifier génèrent 20 également un certain signal de capteur pour un certain point de fonction du moteur. On utilise cette situation en mettant le coefficient d'air en relation fonctionnelle avec la classe de carburant, en tenant compte des grandeurs caractérisant le point de fonctionnement du moteur. On détermine ainsi la relation entre le coefficient d'air et le 25 point de fonctionnement du moteur pour les différents carburants à classifier et on applique cette relation au procédé. Lors de la saisie des grandeurs caractérisant le point de fonctionnement du moteur et de la mesure du coefficient d'air au point de fonctionnement respectif du moteur, par comparaison avec la relation fonctionnelle déterminée au 30 préalable, entre la classe de carburant et le coefficient d'air pour un certain point de fonctionnement du moteur, on pourra conclure à la classe du carburant ou son type, à sa structure ou à sa qualité. Selon une forme de réalisation particulièrement préférentielle de ce procédé, la relation fonctionnelle de la classe de 35 carburant et du coefficient d'air caractérisant le point de fonctionnement du moteur sont représentés par un champ de caractéristiques. Cela signifie que l'on fournit des champs de caractéristiques pour les différents carburants à classifier, et qui représentent la relation entre le coefficient d'air et une ou plusieurs grandeurs caractérisant le point de fonctionnement du moteur. L'expression champ de caractéristiques englobe également les courbes caractéristiques représentant la relation entre deux grandeurs physiques notamment le coefficient d'air en fonction d'une grandeur caractérisant le point de fonctionnement du moteur. La courbe io caractéristique ou le champ de caractéristiques peuvent par exemple être enregistrés sous la forme d'un tableau et on interpole avantageusement entre les valeurs du tableau. Selon un autre mode de réalisation préférentiel, on détermine par le calcul la relation fonctionnelle de la classe de 15 carburant et le coefficient d'air en tenant compte de la ou des grandeurs caractérisant le point de fonctionnement du moteur. Cela signifie que l'on utilise des fonctions analytiques pour les différents carburants représentant la relation entre le coefficient d'air et la ou les grandeurs caractérisant le point de fonctionnement du moteur. Pour les fonctions 20 analytiques, on peut utiliser les courbes caractéristiques empiriques ou des champs de caractéristiques obtenus par régression sur des graphes fonctionnels, par approximation de fonctions mathématiques. L'utilisation du coefficient d'air mesuré, appliqué à des fonctions analytiques pour différents carburants permet de réaliser une 25 compensation par le calcul pour conclure ainsi à la classe de carburant. Le champ de caractéristiques ou la courbe caractéristique ou la relation fonctionnelle obtenue par le calcul sont conçus pour que certaines plages autorisées du coefficient Lambda ou plages du coefficient d'air soit définies pour les différentes classes de carburant. Si 30 le coefficient Lambda, mesuré se situe dans la plage de valeurs autorisées pour un certain type de carburant, par exemple du carburant Diesel ou gazole, alors on estime que le carburant brûlé est par exemple du gazole. Si le coefficient Lambda, mesuré se situe à l'extérieur de la valeur autorisée pour le carburant Diesel, on compare 35 la valeur mesurée à une autre plage de valeurs autorisées correspondant à un autre carburant, par exemple du biogazole. Par compensation avec différentes courbes caractéristiques, champs de caractéristiques ou fonctions analytiques, on pourra classifier tout type de carburant brûlé ou reconnaître sa classe. Another solution uses the measurement of the dielectric constant e of the fuel to make it possible to distinguish, for example, the rapeseed methyl ester (biodiesel) and the usual diesel. This is done for example with a sensor that captures the methyl ester content in the fuel. But the disadvantage of this solution is that the measurement of the methyl ester content can not be used for the detection of other alternative fuels because the dielectric constant e of the other alternative fuels does not differ significantly from the dielectric constant e of the diesel. In addition, additional sensors are required to equip the engine which increases the cost of the system. US 6,644,097 B2 discloses a process for distinguishing between gasoline and ethanol as fuel used in gasoline engines. The process utilizes the Lambda probe commonly provided in the exhaust line to determine the oxygen content. Since the residual oxygen content in the exhaust gas depends on the fuel burned, the signal provided by the oxygen sensor makes it possible to conclude as to the type of fuel. For this purpose, a standard Lambda probe with abrupt variation is used. The sensor measures an evolution of the voltage influenced by the oxygen content in the exhaust gas. The voltage is the image of the Lambda air coefficient and indicates rich or lean air / fuel mixing conditions in the fuel. Air / fuel rich mixtures are represented by a range corresponding to a Lambda coefficient <1; the lean air / fuel mixtures are represented by a Lambda coefficient> 1. The ratio of these ranges makes it possible to conclude as to the type of fuel, gasoline or ethanol or mixtures thereof. The condition of application of this method is that the internal combustion engine operates with a stoichiometric combustion ratio between air and fuel, that is to say that the regulation is for the coefficient Lambda = 1. Engines direct injection internal combustion and in particular diesel internal combustion engines or more simply diesel engines however operate in the lean range of the air / fuel mixture (Lambda> 1). For this reason, the process described in US 6 644 097 B2 can not be transposed to diesel engines or suitable for diesel engines. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop a process for classifying fuels intended for direct injection internal combustion engines, in particular diesel internal combustion engines. The method must make it possible to obtain reliable information concerning the class of fuel used to make it possible to adapt the control of the machine or the engine accordingly. The invention also proposes to avoid the use of additional sensors in order not to significantly increase the cost of the system. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION For this purpose, the invention relates to a fuel classification process for direct injection internal combustion engines of the type defined above, characterized in that the air coefficient is measured. for any operating point of the engine by entering at least one of the variables characterizing the operating point of the engine, and - with the aid of this measured air coefficient, from a functional relation, determined beforehand Characterizing this operating point of the engine, for the fuel class and from the air coefficient, we conclude the class of fuel. The method according to the invention makes it possible to recognize or classify the fuel used and to advantageously regulate the control of the internal combustion engine as a function of the fuel, by very advantageously using the sensors already equipping the engine so that there is no virtually no additional cost. The process according to the invention also has other characteristics. The invention also relates to a computer program or computer program product with program code for executing the above method. An important feature of the method according to the invention is to measure the air coefficient at an operating point of the engine and the characteristic quantities of this point of operation of the engine are used for further operation. The basis is that by using different fuels or classes of fuels, at the same point of operation of the engine, it will be possible to measure the different oxygen concentrations or obtain different sensor signals. The fuels to be classified also generate some sensor signal for some point of engine function. This situation is used by putting the air coefficient in functional relation with the fuel class, taking into account the quantities characterizing the operating point of the engine. The relationship between the air coefficient and the operating point of the engine is thus determined for the various fuels to be classified and this relationship is applied to the process. When entering the quantities characterizing the operating point of the engine and the measurement of the air coefficient at the respective operating point of the engine, in comparison with the previously determined functional relationship, between the fuel class and the coefficient of air for a certain point of operation of the engine, we can conclude the class of the fuel or its type, structure or quality. According to a particularly preferred embodiment of this method, the functional relationship of the fuel class and the air coefficient characterizing the operating point of the engine are represented by a field of characteristics. This means that one provides fields of characteristics for the different fuels to classify, and which represent the relation between the coefficient of air and one or more quantities characterizing the point of operation of the engine. The expression characteristic field also includes the characteristic curves representing the relationship between two physical quantities, in particular the air coefficient as a function of a quantity characterizing the operating point of the engine. For example, the characteristic curve or the characteristic field may be recorded in the form of a table and the values of the table are advantageously interpolated. According to another preferred embodiment, the functional relationship of the fuel class and the air coefficient are determined by calculation taking into account the size or quantities characterizing the operating point of the engine. This means that analytical functions are used for the different fuels representing the relationship between the air coefficient and the size or quantities characterizing the operating point of the engine. For the analytic functions, empirical characteristic curves or characteristic fields obtained by regression on functional graphs can be used, by approximation of mathematical functions. The use of the measured air coefficient applied to analytical functions for different fuels makes it possible to perform computational compensation to thereby conclude the fuel class. The characteristic field or the characteristic curve or the functional relationship obtained by the calculation are designed so that certain authorized ranges of the Lambda coefficient or ranges of the air coefficient are defined for the different classes of fuel. If the Lambda coefficient measured is within the range of values allowed for a certain type of fuel, for example diesel or diesel fuel, then it is estimated that the fuel burned is, for example, diesel fuel. If the Lambda coefficient measured is outside the allowable value for diesel fuel, the measured value is compared to another range of allowed values corresponding to another fuel, for example biodiesel. By compensation with different characteristic curves, characteristic fields or analytical functions, we can classify any type of fuel burned or recognize its class.

Selon l'invention, le procédé décrit permet de classifier et de reconnaître un grand nombre de carburants différents. Il s'agit surtout de carburants Diesel ou gazoles d'origine fossile, biogénique et/ou synthétique ou encore des mélanges de carburants. Pour chacun de ces carburants, il faut déterminer au préalable la relation fonctionnelle entre le carburant et la classe de carburant ou le coefficient d'air en fonction d'une ou de plusieurs grandeurs caractérisant le point de fonctionnement du moteur. Cela se fait par exemple en déterminant des courbes caractéristiques correspondantes des champs de caractéristiques ou des fonctions analytiques. Ces relations sont de préférence enregistrées notamment dans une mémoire faisant partie d'un appareil de commande de moteur pour que cette relation fonctionnelle soit disponible à tout moment à la demande. D'une manière particulièrement avantageuse, on utilise comme grandeurs, les grandeurs caractéristiques du point de fonctionnement du moteur, car ces grandeurs sont toujours saisies ; il s'agit notamment de la vitesse de rotation du moteur, le couple fourni par le moteur et/ou de la dose injectée. Selon l'invention, on peut également saisir d'autres grandeurs caractérisant le point de fonctionnement du moteur. According to the invention, the method described makes it possible to classify and recognize a large number of different fuels. These are mainly diesel fuels or diesel fuels of fossil origin, biogenic and / or synthetic or mixtures of fuels. For each of these fuels, it is necessary to first determine the functional relationship between the fuel and the fuel class or the air coefficient as a function of one or more quantities characterizing the operating point of the engine. This is done for example by determining corresponding characteristic curves of the characteristic fields or the analytical functions. These relationships are preferably recorded in particular in a memory part of a motor control unit so that this functional relationship is available at any time on demand. In a particularly advantageous manner, the quantities characteristic of the operating point of the motor are used as magnitudes, since these quantities are always entered; these include the rotational speed of the engine, the torque provided by the engine and / or the injected dose. According to the invention, it is also possible to enter other quantities characterizing the operating point of the motor.

Selon un mode de réalisation particulièrement préférentiel du procédé de l'invention, on utilise au moins un autre élément de capteur pour mesurer une autre valeur des gaz d'échappement et/ou d'autres signaux pour le procédé. Cette autre valeur des gaz d'échappement ou cet autre signal sont exploités comme grandeur caractérisant le point de fonctionnement du moteur. On utilise notamment cette valeur des gaz d'échappement ou cet autre signal pour décrire le point de fonctionnement du moteur pour la relation fonctionnelle entre la classe de carburant et le coefficient d'air. Cela peut se faire par exemple sous la forme d'une courbe caractéristique, d'un champ de caractéristiques ou d'une fonction analytique comme indiqué ci-dessus dans le procédé de l'invention. Cette valeur des gaz d'échappement ou cet autre signal peuvent être l'unique grandeur caractérisant le point de fonctionnement du moteur ou être pris en compte d'une manière particulièrement avantageuse selon l'invention en combinaison avec d'autres grandeurs caractéristiques. Selon des formes de réalisation particulièrement avantageuses, on utilise comme autres éléments de capteurs, des capteurs servant à mesurer par exemple des oxydes d'azote, des hydrocarbures notamment du monoxyde de carbone et/ou la température des gaz d'échappement. L'utilisation d'autres éléments de capteurs ou la saisie d'autres valeurs de gaz d'échappement et leur exploitation dans le procédé selon l'invention offre l'avantage de permettre une saisie éventuellement plus précise et plus fiable du point de fonctionnement du moteur ce qui permet au procédé de l'invention de donner le cas échéant des informations plus fiables concernant la classification des carburants. En fonction de l'application pratique, cela dépend de l'emplacement de l'utilisation et de la nécessité ce qui est du ressort de l'homme du métier. According to a particularly preferred embodiment of the method of the invention, at least one other sensor element is used to measure another value of the exhaust gases and / or other signals for the process. This other value of the exhaust gas or this other signal is used as the magnitude characterizing the operating point of the engine. In particular, this value of the exhaust gas or this other signal is used to describe the operating point of the engine for the functional relationship between the fuel class and the air coefficient. This can be done for example in the form of a characteristic curve, a characteristic field or an analytical function as indicated above in the method of the invention. This value of the exhaust gas or this other signal may be the only quantity characterizing the point of operation of the engine or be taken into account in a particularly advantageous manner according to the invention in combination with other characteristic quantities. According to particularly advantageous embodiments, other sensor elements used are sensors for measuring, for example, nitrogen oxides, hydrocarbons, in particular carbon monoxide and / or the temperature of the exhaust gases. The use of other sensor elements or the entry of other exhaust gas values and their operation in the process according to the invention offers the advantage of allowing a possibly more accurate and more reliable entry of the operating point of the invention. engine which allows the method of the invention to provide where appropriate more reliable information concerning the classification of fuels. Depending on the practical application, it depends on the location of the use and the necessity which is within the competence of the skilled person.

Dans l'exploitation d'autres valeurs des gaz d'échappement ou d'autres signaux dans le procédé de l'invention, on utilise de préférence des éléments de capteurs du système existant pour avoir l'avantage d'éviter des coûts supplémentaires. Il est particulièrement avantageux d'utiliser pour le procédé de l'invention, une sonde à oxygène à fonctionnement continu comme élément de capteur d'oxygène. On utilise de préférence des sondes à bande large. De telles sondes à oxygène à fonctionnement continu sont utilisées habituellement pour analyser les gaz d'échappement des moteurs à combustion interne à injection directe notamment les moteurs à combustion interne Diesel. Comme les sondes à oxygène à fonctionnement continu utilisées dans le procédé de l'invention équipent déjà de toute façon les moteurs à combustion interne tels que par exemple des moteurs Diesel, on évite d'une façon très avantageuse des coûts supplémentaires qui seraient liés à l'installation d'autres éléments de capteurs. In operating other values of the exhaust gas or other signals in the process of the invention, sensor elements of the existing system are preferably used to have the advantage of avoiding additional costs. It is particularly advantageous to use for the process of the invention a continuously operating oxygen sensor as an oxygen sensor element. Broadband probes are preferably used. Such continuous operation oxygen sensors are usually used to analyze the exhaust gas of direct injection internal combustion engines including diesel internal combustion engines. Since the continuously operating oxygen sensors used in the process of the invention are already equipped in any case with internal combustion engines, such as, for example, diesel engines, additional costs which would be related to installation of other sensor elements.

L'invention concerne en outre un programme d'ordinateur qui exécute les étapes décrites du procédé lorsque celui-ci est lu par un appareil de calcul ou un appareil de commande. L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur avec un code programme enregistré sur un support lisible par une machine et servant à mettre en oeuvre le procédé tel que décrit lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur ou un appareil de commande. De façon particulièrement avantageuse, le programme d'ordinateur selon l'invention ou le produit programme d'ordinateur sont utilisés pour être exécutés sur des véhicules automobiles notamment des véhicules Diesel pour classifier les carburants et régler les paramètres adaptés au fonctionnement correspondant à ce carburant et servir pour la gestion du moteur. The invention further relates to a computer program which performs the described steps of the method when it is read by a computing device or a control apparatus. The invention also relates to a computer program product with program code recorded on a machine-readable medium and used to implement the method as described when the program is executed on a computer or a control apparatus. Particularly advantageously, the computer program according to the invention or the computer program product are used to be executed on motor vehicles including diesel vehicles to classify the fuels and adjust the parameters adapted to the operation corresponding to this fuel and serve for engine management.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un ordinogramme de détection du carburant à l'aide d'une sonde à oxygène correspondant au procédé de l'invention, - la figure 2 montre le chronogramme du signal fourni par une sonde à oxygène en fonctionnement moteur avec du gazole et avec du méthylester de colza pour les mêmes points de fonctionnement du moteur, Description de modes de réalisation La figure 1 montre schématiquement le déroulement du procédé de classification de carburants pour des moteurs à combustion interne à injection directe. Le chemin montre un champ de caractéristiques 1 représentant la relation entre le coefficient d'air et le point de fonctionnement du moteur pour un certain carburant. Dans d'autres formes de réalisation, cette relation peut être par exemple une représentation graphique à deux dimensions ou plus de deux dimensions, sous la forme d'un tableau, d'une matrice ou d'une fonction analytique. Le champ de caractéristiques 1 est représentatif d'un certaine carburant. Des champs de caractéristiques correspondants pour d'autres carburants sont représentés à titre d'exemple par le champ de caractéristiques 6. Ce champ de caractéristiques utilise une ou plusieurs grandeurs définissant chaque fois un point de fonctionnement du moteur. Il peut s'agir par exemple de la vitesse de rotation du moteur, du couple fourni par le moteur, de la dose injectée et/ou d'autres signaux du capteur de gaz d'échappement tels que par exemple les oxydes d'azote ou de monoxyde de carbone. Drawings The present invention will be described hereinafter in more detail with the aid of embodiment examples shown in the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a schematic view of a fuel detection flow chart using an oxygen probe corresponding to the method of the invention, - Figure 2 shows the timing of the signal provided by an oxygen sensor in engine operation with diesel and with rapeseed methyl ester for the same operating points of the engine, DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 1 schematically shows the progress of the fuel classification process for direct injection internal combustion engines. The path shows a characteristic field 1 representing the relationship between the air coefficient and the operating point of the engine for a certain fuel. In other embodiments, this relationship may be, for example, a two-dimensional or more than two-dimensional graphical representation in the form of a table, matrix, or analytic function. The characteristic field 1 is representative of a certain fuel. Corresponding fields of characteristics for other fuels are shown by way of example by the field of characteristics 6. This field of characteristics uses one or more quantities each defining an operating point of the engine. This may be, for example, the rotational speed of the engine, the torque supplied by the engine, the injected dose and / or other exhaust gas sensor signals such as, for example, nitrogen oxides or carbon monoxide.

Les champs de caractéristiques 1, 6 sont de préférence enregistrés sous une forme mémorisée par exemple sur un support de mémoire ou un support électronique de données. Il peut s'agir d'une unité de circuit correspondante telle qu'un appareil de commande. La valeur 2, mesurée actuellement pour le point de fonctionnement saisi du moteur et qui correspond au coefficient d'air Lambda sera comparée à un coefficient d'air issu du champ de caractéristiques 1. Cela se fait dans un comparateur 3 dont une entrée reçoit le coefficient d'air mesuré 2 et l'autre entrée reçoit le coefficient d'air prélevé dans le champ de caractéristiques et représentant le point de fonctionnement respectif du moteur. Comme éléments de capteurs d'oxygène pour déterminer le coefficient d'air, on peut utiliser des capteurs d'oxygène usuels en particulier des sondes Lambda. D'une manière particulièrement préférentielle, on utilise des sondes à oxygène, continues, notamment des sondes Lambda à bande large. Les sondes Lambda à bande large sont habituellement utilisées dans les véhicules équipés d'un moteur Diesel ou dans les moteurs à essence fonctionnant en mode maigre. Si la comparaison effectuée dans le comparateur 3 entre le coefficient d'air mesuré 2 et le coefficient d'air provenant du champ de caractéristiques 1 donne un résultat positif, on génère un signal 5 correspondant dans l'élément de circuit 4. Le signal 5 transmet l'information indiquant qu'un certain carburant a été reconnu. Si la comparaison faite dans le comparateur 3 donne un résultat négatif, la valeur mesurée 2 du coefficient d'air est transmise par l'élément de circuit 4 à un autre comparateur 7. Le comparateur 7 effectue une autre comparaison de la valeur 2 du coefficient d'air et d'un coefficient d'air prélevé dans un autre champ de caractéristiques 6. Le champ de caractéristiques 6 correspond à un autre carburant. L'élément de circuit 8 transmet un signal 9 si la comparaison a donné une concordance entre la valeur 2 mesurée du coefficient d'air et celle du champ de caractéristiques 6. Dans ce cas, on peut régler les paramètres de fonctionnement correspondant pour le carburant ainsi trouvé. Si le comparateur 7 ne trouve pas de concordance, la valeur 2, mesurée du coefficient d'air est transmise par l'élément de circuit 8 à un autre comparateur non représenté. Ces différentes comparaisons successives avec différents champs de caractéristiques représentant des carburants à reconnaître se poursuivent jusqu'à ce qu'un champ de caractéristiques soit trouvé qui corresponde à la valeur de mesure 2 actuelle. The characteristic fields 1, 6 are preferably stored in a form stored for example on a memory medium or an electronic data medium. It may be a corresponding circuit unit such as a control unit. The value 2, currently measured for the operating point seized from the engine and corresponding to the Lambda air coefficient, will be compared to an air coefficient coming from the characteristic field 1. This is done in a comparator 3 whose input receives the measured air coefficient 2 and the other input receives the air coefficient taken from the field of characteristics and representing the respective operating point of the engine. As oxygen sensor elements for determining the air coefficient, it is possible to use conventional oxygen sensors, in particular Lambda probes. In a particularly preferred manner, continuous oxygen probes are used, in particular broadband Lambda probes. Lambda wideband probes are usually used in vehicles with a diesel engine or in gasoline engines operating in lean mode. If the comparison made in the comparator 3 between the measured air coefficient 2 and the air coefficient from the characteristic field 1 gives a positive result, a corresponding signal 5 is generated in the circuit element 4. The signal 5 transmit information indicating that a certain fuel has been recognized. If the comparison made in the comparator 3 gives a negative result, the measured value 2 of the air coefficient is transmitted by the circuit element 4 to another comparator 7. The comparator 7 makes another comparison of the value 2 of the coefficient of air and an air coefficient taken from another field of characteristics 6. The field of characteristics 6 corresponds to another fuel. The circuit element 8 transmits a signal 9 if the comparison has given a concordance between the measured value 2 of the air coefficient and that of the characteristic field 6. In this case, it is possible to set the corresponding operating parameters for the fuel. thus found. If the comparator 7 does not find a match, the measured value 2 of the air coefficient is transmitted by the circuit element 8 to another comparator not shown. These different successive comparisons with different fields of characteristics representing fuels to be recognized continue until a field of characteristics is found which corresponds to the current measurement value 2.

Le déroulement de la comparaison du coefficient d'air mesuré et des divers champs de caractéristiques représentant la relation entre le coefficient d'air et le point de fonctionnement du moteur pour différents carburants, comme cela est représenté à titre d'exemple à la figure 1, peut se faire avantageusement en parallèle selon d'autres formes de réalisation. Des dispositifs correspondants pour la comparaison successive et parallèle des données peuvent se faire à l'aide de circuits usuels ou selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, par des programmes d'ordinateur correspondants dans les appareils de commande ou des moyens analogues. Lorsqu'on trouve une relation ou un champ de caractéristiques ou une fonction analytique qui permet une comparaison positive avec la valeur mesurée du coefficient d'air, le carburant ou la classe de carburant selon l'invention permet de conclure à la qualité du carburant pour laquelle la relation correspondante est caractéristique. Avec cette information, on pourra régler les paramètres de fonctionnement du moteur qui conviennent en qualité ou sont optimaux pour le carburant obtenu ou la classe de carburant. Par exemple, différents éléments tels que par exemple des soupapes d'injection ou des injecteurs qui peuvent influencer le mode de fonctionnement du moteur se commanderont de manière appropriée. Les paramètres peuvent être par exemple les paramètres de commande électronique du moteur Diesel (paramètres EDC). Les paramètres EDC sont utilisés habituellement dans une commande électronique par champs de caractéristiques des moteurs Diesel. Selon l'invention, il est prévu avantageusement de déterminer ou de reconnaître selon le procédé de l'invention, différentes classes ou qualités de carburants enregistrées avec des paramètres différents pour la commande des moteurs à combustion interne équipant par exemple un véhicule, notamment avec un appareil de commande. Ainsi, la commande électronique peut se régler selon des propriétés spécifiques du carburant respectif tel qu'un biogazole, du carburant solaire ou synthétique (BTL, GTL, GPL). L'invention permet également d'utiliser le signal du capteur d'oxygène en un point de fonctionnement quelconque du moteur pour conclure par comparaison avec la relation fonctionnelle d'un carburant ou d'une classe de carburant et du coefficient d'air pour un certain point de fonctionnement du moteur et déterminer le carburant et régler les paramètres de fonctionnement appropriés. The progress of the comparison of the measured air coefficient and the various fields of characteristics representing the relation between the air coefficient and the operating point of the engine for different fuels, as represented by way of example in FIG. , can be advantageously in parallel according to other embodiments. Corresponding devices for the successive and parallel comparison of the data can be made using conventional circuits or in a particularly advantageous embodiment, by corresponding computer programs in the control devices or similar means. When a relationship or a field of characteristics or an analytical function is found that allows a positive comparison with the measured value of the air coefficient, the fuel or the fuel class according to the invention makes it possible to conclude that the quality of the fuel for which the corresponding relation is characteristic. With this information, it will be possible to set the operating parameters of the engine that are appropriate in quality or are optimal for the fuel obtained or the class of fuel. For example, various elements such as, for example, injection valves or injectors that can influence the mode of operation of the engine will be suitably controlled. The parameters can be, for example, the electronic control parameters of the diesel engine (EDC parameters). The EDC parameters are usually used in an electronic control by diesel engine fields of characteristics. According to the invention, it is advantageous to determine or recognize according to the method of the invention, different classes or qualities of fuels recorded with different parameters for the control of internal combustion engines equipping for example a vehicle, in particular with a control device. Thus, the electronic control can be adjusted according to specific properties of the respective fuel such as biodiesel, solar or synthetic fuel (BTL, GTL, LPG). The invention also makes it possible to use the signal of the oxygen sensor at any operating point of the engine to conclude by comparison with the functional relation of a fuel or a class of fuel and the air coefficient for a fuel. certain operating point of the engine and determine the fuel and set the appropriate operating parameters.

L'invention n'est pas limitée à l'application à des moteurs Diesel à combustion interne, elle peut s'utiliser avantageusement dans des moteurs à essence fonctionnant avec des mélanges air/carburant maigres. D'une manière particulièrement avantageuse, on utilise d'autres signaux comme grandeurs d'entrée pour la représentation des champs de caractéristiques 1, 6 pour différentes classes de carburant ou qualités de carburant. Par exemple, on peut tenir compte des oxydes d'azote, du monoxyde de carbone ou de la température des gaz d'échappement comme autres valeurs des gaz d'échappement. Cela permet d'augmenter la précision et la fiabilité de la classification des carburants. Les classes de carburants concernent différents carburants tels que par exemple le gazole, le biogazole (méthylester de colza), le carburant solaire ou le carburant de synthèse. De plus, une classe de carburant peut englober différentes qualités ou mélanges de carburant tels que par exemple des gazoles d'origine minérale avec différentes teneurs en biogazole et/ou en gazole de synthèse. Le procédé selon l'invention peut être appliqué par exemple exclusivement pour distinguer entre les gazoles usuels et les biogazoles (méthylester de colza). D'autre part, il peut également avantageux de reconnaître d'autres carburants Diesel alternatifs ou différents mélanges. Selon ces indications, l'invention permet de fournir des relations entre le coefficient d'air et le point de fonctionnement du moteur ou par exemple des champs de caractéristiques ou des fonctions analytiques pour les carburants à classifier. Selon le nombre et la similitude des carburants à classifier, il peut être avantageux d'introduire différentes grandeurs caractéristiques de ce point de fonctionnement du moteur dans cette relation pour assurer la précision et la fiabilité du procédé de classification ou de reconnaissance. The invention is not limited to the application to internal combustion diesel engines, it can be used advantageously in gasoline engines operating with lean air / fuel mixtures. Particularly advantageously, other signals are used as input quantities for the representation of the characteristic fields 1, 6 for different classes of fuel or fuel qualities. For example, nitrogen oxides, carbon monoxide or exhaust gas temperature can be taken into account as other values of the exhaust gas. This increases the accuracy and reliability of the fuel classification. The classes of fuels concern different fuels such as, for example, diesel, biodiesel (rapeseed methyl ester), solar fuel or synthetic fuel. In addition, a fuel class may include different grades or fuel mixtures such as, for example, gas oils of mineral origin with different contents of biodiesel and / or synthetic diesel. The process according to the invention can be applied for example exclusively to distinguish between conventional gas oils and biodiesels (rapeseed methyl ester). On the other hand, it can also be advantageous to recognize other alternative diesel fuels or different mixtures. According to these indications, the invention makes it possible to provide relations between the air coefficient and the operating point of the engine or, for example, fields of characteristics or analytical functions for the fuels to be classified. Depending on the number and similarity of the fuels to be classified, it may be advantageous to introduce different quantities characteristic of this operating point of the engine in this relationship to ensure the accuracy and reliability of the classification or recognition process.

La figure 2 montre un exemple de réalisation du procédé selon l'invention pour la classification de carburants dans les moteurs à combustion interne à injection directe. Selon ce procédé, à la figure 2 on a représenté la différence entre le gazole et du méthylester de colza à 100 % par la mesure du signal de la sonde Lambda pour un même point de fonctionnement du moteur. Le signal du capteur d'oxygène fourni par une sonde Lambda en fonction du temps pour le fonctionnement réel du moteur avec du gazole 11 et avec du méthylester de colza à 100 %, 12 donne la teneur résiduelle en oxygène contenue dans les gaz d'échappement c'est-à-dire le coefficient d'air Lambda. Comme grandeurs caractérisant le point de fonctionnement du moteur, on a ici le couple moteur MD et la vitesse de rotation N du moteur. Le signal du capteur d'oxygène 11, 12 pour certains points de fonctionnement est caractéristique du type de carburant utilisé. A partir de ces courbes caractéristiques du signal de capteur d'oxygène pour des points de fonctionnement déterminés du moteur permettent de conclure quant au carburant utilisé. Dans ce cas, pour la courbe de signal 11, on peut conclure à du carburant Diesel et pour la courbe de signal 12, on peut conclure à du méthylester de colza comme carburant. Selon l'invention, avec cette information, on peut régler les paramètres appropriés notamment les paramètres électroniques pour le fonctionnement avec du gazole ou le fonctionnement avec du méthylester de colza comme biogazole. Le procédé décrit peut être intégré dans un appareil de calcul notamment dans l'appareil de commande du véhicule Diesel et être exécuté par celui-ci. Le code programme peut être enregistré sur un support lisible par une machine et que l'appareil de commande pourra lire. Dans ces conditions, le procédé peut également s'utiliser en seconde monte car il ne faut aucun capteur supplémentaire à côté du capteur d'oxygène, déjà installé notamment la sonde Lambda. 15 FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the method according to the invention for the classification of fuels in direct injection internal combustion engines. According to this method, in Figure 2 there is shown the difference between diesel and 100% rapeseed methyl ester by measuring the Lambda probe signal for the same operating point of the engine. The oxygen sensor signal provided by a Lambda probe as a function of time for the actual operation of the engine with diesel fuel 11 and with 100% rapeseed methyl ester, 12 gives the residual oxygen content contained in the exhaust gas. that is, the Lambda air coefficient. As variables characterizing the operating point of the motor, here we have the motor torque MD and the rotation speed N of the motor. The oxygen sensor signal 11, 12 for certain operating points is characteristic of the type of fuel used. From these characteristic curves of the oxygen sensor signal for determined operating points of the engine can be concluded as to the fuel used. In this case, for the signal curve 11, it can be concluded that diesel fuel and for the signal curve 12 can be concluded rapeseed methyl ester as fuel. According to the invention, with this information, it is possible to adjust the appropriate parameters, especially the electronic parameters for operation with diesel fuel or operation with rapeseed methyl ester as biodiesel. The method described can be integrated in a computing device, in particular in the control unit of the diesel vehicle and be executed by it. The program code can be stored on a machine-readable medium and the control unit can read. Under these conditions, the method can also be used in retrofit because no additional sensor is needed next to the oxygen sensor, already installed including the Lambda probe. 15

Claims

1 °) Process for classifying fuels used in direct injection internal combustion engines, especially in internal combustion diesel engines, according to which an oxygen sensor element is used to determine the Lambda air ratio (2). ) in the exhaust gas of the internal combustion engine, characterized in that - the air coefficient is measured for any operating point of the engine by entering at least one of the variables characterizing the operating point of the engine, and - using this measured air coefficient, from a previously determined functional relationship (1) characterizing this operating point of the engine, for the fuel class and from the air coefficient, we conclude to the class of fuel.

2) Method according to claim 1, characterized in that the functional relationship of the fuel class and the air coefficient characterizing the operating point of the engine is represented by a field of characteristics.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the functional relationship of the fuel class and the air coefficient characterizing the operating point of the engine is determined by calculation from an analytical function.

4) Method according to claim 1, characterized in that the fuels are fossil fuels, gas oils of biogenic and / or synthetic origin or mixtures of fuel.

Method according to claim 1, characterized in that at least one of the variables characterizing the operating point of the engine is the rotational speed of the engine, the engine torque and / or the injected fuel dose.

Method according to Claim 1, characterized in that at least one other sensor element is used for measuring another value of the exhaust gases and / or other signals and this other value of the exhaust gas is used. exhaust and / or this other signal as a magnitude characterizing the operating point of the engine.

7 °) Method according to claim 6, characterized in that the other sensor element is provided for measuring oxides of nitrogen, hydrocarbons and / or the temperature of the exhaust gas.

8 °) Method according to claim 1, characterized in that the oxygen sensor element is a continuously operating oxygen sensor including a broadband probe.

Method according to Claim 1, characterized in that, with the result of the classification, the control of the internal combustion engine is adjusted according to the class of the fuel.

10 °) computer program performing all the steps of a method according to claims 1 to 9, when the method is performed by a computing device or a control apparatus.

11 °) Computer program product with a program code recorded on a machine-readable medium for carrying out a method according to claims 1 to 9 when the program is executed by a computer or a control apparatus. 35