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
Institut français du pétrole, IFP, 1-4, avenue de Bois-Préau, 92852 Rueil-Malmaison Cedex - France
Corresponding authors: paolino.tona@ifp.fr philippe.moulin@ifp.fr stephane.venturi@ifp.fr richard.tilagone@ifp.fr pierre.gautier@ifp.fr
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 CO
, 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.
© IFP, 2007