Vers le contrôlé intégré du groupe moto-propulseur pour un véhicule urbain hybride avec un moteur éco-suralimenté au GNVTowards Integrated Powertrain Control for a Mild-Hybrid Urban Vehicle with a Downsized Turbo-Charged CNG Engine | Oil & Gas Science and Technology

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP, Vol. 62 (2007), No. 4, pp. 595-613
DOI: 10.2516/ogst:2007071

Towards Integrated Powertrain Control for a Mild-Hybrid Urban Vehicle with a Downsized Turbo-Charged CNG Engine

Vers le contrôlé intégré du groupe moto-propulseur pour un véhicule urbain hybride avec un moteur éco-suralimenté au GNV

P. Tona, P. Moulin, S. Venturi, R. Tilagone and P. Gautier

Institut français du pétrole, IFP, 1-4, avenue de Bois-Préau, 92852 Rueil-Malmaison Cedex - France

paolino.tona@ifp.fr
philippe.moulin@ifp.fr
stephane.venturi@ifp.fr
richard.tilagone@ifp.fr
pierre.gautier@ifp.fr

(Published online: 6 December 2007)

Abstract
Compressed natural gas (CNG) is considered as one of the most promising alternative fuels for transportation due to its ability to reduce greenhouse gas emissions (CO₂, in particular) and its abundance. An earlier study from IFP has shown that CNG has a considerable potential when used as a fuel for a dedicated downsized turbo-charged SI engine on a small urban vehicle. To take further advantage of CNG assets, this approach can be profitably extended by adding a small secondary (electrical) power source to the CNG engine, thus hybridizing the powertrain. This is precisely the focus of the new IFP project, VEHGAN, which aims to develop a mild-hybrid CNG prototype vehicle based on a MCC Smart car equipped with a reversible starter-alternator and ultra-capacitors (Valeo Starter Alternator Reversible System, StARS). The unfolding of this project has involved and will involve several interesting and challenging issues from an engine control point of view, such as mastering the automatic manual transmission (AMT) control system and integrating a new power source, with its new functions, into the torque-oriented engine control structure.

Résumé
Pour son abondance et sa capacité à réduire les émissions des gaz à effet de serre (notamment le CO₂), le gaz naturel pour véhicules (GNV) est considéré comme l'un des carburants alternatifs les plus prometteurs. Le potentiel du GNV, lorsqu'il est utilisé comme carburant d'un moteur éco-suralimenté dédié sur un petit véhicule urbain, a déjà été démontré par un premier prototype réalisé par l'IFP. Pour mieux profiter des qualités du GNV, cette approche peut être ultérieurement développée en exploitant les possibilités offertes par un groupe moto-propulseur hybride, obtenu en rajoutant au moteur thermique GNV une deuxième source de puissance, électrique cette fois-ci. Dans cette perspective, VEHGAN, un nouveau projet de l'IFP, vise précisément à développer un prototype de véhicule hybride léger au GNV basé sur une Smart équipée du système StARS de Valeo, avec un alterno-démarreur réversible et des super-capacités. Le déroulement de ce projet, encore en cours, a d'ores et déjà soulevé des problématiques contrôle moteur très intéressantes, telles que l'intégration d'une nouvelle source de puissance et la gestion du système de transmission robotisé.