JOURNAL OF HYDROCARBONS MINES AND ENVIRONMENTAL RESEARCH

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© Journal of Hydrocarbons Mines and Environmental Research, ISSN: 2107-6510, Volume 2, Issue 1, June 2011, 59-64 __________________________________________________________________________________________________

On the improvement of the internal combustion engine

Athmane Kebairi 1,*, Mohamed Becherif 2, Shichao Cai 1 and Mohammed El Bagdouri 1

1 Laboratoire Systèmes et Transports (SET), UTBM University, 90010 Belfort, France
2 FEMTO-ST/FCLab, UMR CNRS 6174, UTBM University, 90010 Belfort, France
*corresponding author: Athmane.kebairi@utbm.fr (A. Kebaïri)

Received: 08 August 2011 - Accepted: 13 December 2011 - Available online: 20 December 2011

Abstract: In motorization field, the main preoccupation of constructors is that the engine operation should satisfy the exigency of the anti pollution norms. To answer to these constraints, a good knowledge of the engine air path is necessary. This allows well understanding the engine dynamics and consequently permits to design control strategies that ensure the desired performance. This paper deals with modeling and control of mechatronic actuators. First, the Pierburg mechatronic actuator, which is used to control the air amount entering into the cylinder, is presented. Then, its mathematical model is derived. The influence of the parameter variations is shown by changing the motor resistance value. To control such system with taking into account parameter variations, PI-Fuzzy logic controller is designed. Experimental results using Labview with CompactRIO show that the PI-Fuzzy logic controller is able to govern the system and to guarantee the robustness against the parameter variations.
Keywords: PID, Fuzzy control, modeling, identification, mechatronic actuator, vehicle.

Sur l'amélioration du moteur à combustion interne

Résumé: Dans le domaine de la motorisation, l’évolution et le développement du moteur Diesel est aujourd’hui motivé par deux facteurs essentiels, à savoir, l’augmentation de l’énergie produite par le moteur et la réduction de ces émissions de pollution. Ceux-ci représentent le résultat de l’opération de combustion. Par conséquent, la modélisation de la boucle d’air du moteur est une étape essentielle dans le développement des stratégies de contrôle permettant d’améliorer le mélange air/carburant dans le cylindre, et donc, d’atteindre un fonctionnement optimal. Dans ce travail, on s’intéresse à la modélisation et à la commande des systèmes mécatroniques. D’abord, l’actionneur Pierburg, qui est censé contrôler la quantité d’air entrant dans la chambre de combustion, est présenté. Par la suite, son modèle mathématique est développé. La dégradation des performances de l’actionneur, causée par la variation des paramètres, est ensuite montrée en intervenant sur la valeur de la résistance du moteur électrique. Ceci est compensé en utilisant une commande qui combine la technique de la logique floue et une commande PI. Finalement, les performances de l’algorithme de contrôle sont testées expérimentalement en utilisant l’environnement Labview.
Mots-clés: PID, logique floue, modélisation, identification, actionneur mécatronique, véhicule.