EP1825131A2 - Procede de correction de l'ouverture d'une vanne dans un circuit de recirculation des gaz d'echappement - Google Patents

Procede de correction de l'ouverture d'une vanne dans un circuit de recirculation des gaz d'echappement

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EP1825131A2
EP1825131A2 EP05824204A EP05824204A EP1825131A2 EP 1825131 A2 EP1825131 A2 EP 1825131A2 EP 05824204 A EP05824204 A EP 05824204A EP 05824204 A EP05824204 A EP 05824204A EP 1825131 A2 EP1825131 A2 EP 1825131A2
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EP
European Patent Office
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valve
opening
pressure
exhaust gas
control unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05824204A
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German (de)
English (en)
Inventor
Laurent Fontvieille
Florent Quetelart
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Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Publication date
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    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to exhaust gas recirculation systems or exhaust gas recirculation (EGR) systems associated with internal combustion engines.
  • EGR exhaust gas recirculation
  • the exhaust gas recircula- tion systems or EGR systems have the function of taking part of the exhaust gases emitted by the engine for reinjecting them into the engine air intake circuit.
  • the reintroduction of the exhaust gas at the engine inlet modifies the internal combustion of the engine and reduces the rate of nitrogen oxides emitted in the exhaust gas.
  • EP 1,148,228 discloses a method for detecting a failure in an EGR system.
  • the proposed method consists in estimating the fresh air pressure in the air intake circuit from the operating state of the engine, estimating the pressure of the exhaust gas recycled from a pressure of intake air measured in the intake duct and the estimated fresh air pressure, and determine a failure based on the pressure of the recycled exhaust gas and the operating state of the engine.
  • An object of the invention is to maintain the performance of the exhaust gas recirculation system during the life of the engine.
  • the invention proposes a method of controlling an internal combustion engine comprising an exhaust gas recirculation circuit, the recirculation circuit comprising a tubing a recycled exhaust gas supply connected at a mixing zone to an engine intake manifold for injecting exhaust gases into the engine intake air, and a valve whose opening can be controlled to change the amount of exhaust gas injected, comprising the steps of:
  • the method of the invention makes it possible to correct the opening of the valve of the EGR circuit in order to compensate for operating drifts due to fouling or degradation of the EGR circuit during the life of the engine.
  • the control method may have the features that:
  • the predetermined reference pressure value is a value associated with the given opening of the valve
  • the step of deducing a correction parameter from the opening of the valve takes into account a predetermined value of pressure variation for a predefined valve opening variation
  • the predetermined value of pressure variation for a valve opening change is a value associated with the given opening of the valve; the valve opening correction parameter is calculated as follows:
  • c (i) is the correction parameter
  • P (i) is the measured pressure
  • P is the measured pressure
  • ⁇ (J) is the reference pressure value
  • AP (Z) is a pressure variation value associated with the given opening / valve.
  • the invention also relates to a method for calibrating an electronic control unit programmed to control an engine according to the steps of the previously defined control method, characterized in that it comprises the steps of:
  • the calibration method is used to register reference pressure values in the control unit for the purpose of subsequently applying the previously defined valve opening control method.
  • the step of determining a pressure value associated with an opening of the valve comprises controlling the opening of the valve to obtain an opening and measuring the pressure of the air in the air intake manifold; upstream of the mixing zone,
  • the calibration method may comprise the prior steps of at :
  • the calibration process may have the characteristics that: the step of determining a pressure variation value for a valve opening variation associated with an opening of the valve comprises controlling the opening of the valve to obtain a predefined opening variation and measuring the variation air pressure in the air intake pipe upstream of the mixing zone,
  • the step of determining a pressure variation value associated with an opening of the valve is executed during an engine tuning operation
  • the control unit may be programmed to perform the steps of the previously defined valve opening control method.
  • the control unit can be calibrated according to the steps of the previously defined calibration method.
  • control unit can be programmed to take into account the correction parameter in other control methods based on the cross section of the valve.
  • control unit can be programmed to control the clogging of the exhaust gas recirculation circuit according to a level of fouling or wear.
  • FIG. 1 schematically represents a diesel engine power unit equipped with an EGR system and a fixed geometry turbocharger system (TGF),
  • FIG. 2 schematically represents a diesel engine power unit equipped with an EGR system and a variable geometry turbocharger (TGV) system
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the variation of the pressure
  • - Figure 4 is a diagram showing schematically the flow rate of air admitted by the engine according to the opening of the valve of the EGR circuit in the case of a new valve
  • FIG. 5 is a diagram schematically representing the rate of recycled gas as a function of the opening of the valve of the EGR circuit in the case of a new valve
  • FIG. 6 is a diagram showing diagrammatically the variation of the boost pressure generated by the turbocharger as a function of the opening of the valve of the EGR circuit for a new valve and for a worn valve, in the event of the appearance of leaks in the EGR circuit,
  • FIG. 7 schematically represents a junction between the intake manifold manifold of the engine and the recycled exhaust feed pipe of the EGR circuit
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the variation of the compression ratio as a function of the intake air flow rate for given turbocharger speeds
  • FIG. 9 is a diagram illustrating schematically the steps of a first phase of a method of calibrating a unit of electronic control programmed to control the opening of a valve of an EGR circuit according to a possible embodiment of the invention
  • FIG. 10 schematically illustrates the control of the opening of the valve during the first phase of the calibration process performed during an engine tuning operation
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating the steps of a second phase of a method of calibrating an electronic control unit programmed to control the opening of a valve of a mode-compliant EGR circuit.
  • FIG. 12 schematically illustrates the control of the opening of the valve during the second phase of the calibration process performed during a factory exit operation of an equipped vehicle. of the motor,
  • FIG. 13 is a diagram illustrating schematically the various steps of a method for correcting the opening of a valve in an exhaust gas recirculation circuit
  • FIG. 14 is a general diagram illustrating schematically the succession of the calibration method and the valve opening control method.
  • the motorisation unit shown comprises a diesel-type internal combustion engine 50 connected on the one hand to an intake circuit intended to supply the engine 50 with fresh air taken from outside a vehicle and on the other hand to an exhaust circuit for evacuating the exhaust gas produced by the engine 50.
  • the intake circuit comprises an air filter 41, a flow meter 42 able to measure the flow of fresh air admitted into the intake circuit, a compressor 43 intended to increase the pressure of the fresh air admitted and an exchanger 44 for cooling the air at the outlet of the compressor 43.
  • the exhaust circuit comprises a turbine 45 driven by the exhaust gas at the outlet of the engine 50, a discharge valve 46 able to take a part of the exhaust gas at the outlet of the engine 50 to modulate the gas flow rate. exhaust at the turbine inlet, a catalyst 47 and a silencer 48.
  • the turbine 45 is a fixed geometry turbine which drives the compressor 43, the turbine 45 and the compressor thus forming a fixed geometry turbocharger system (TGF).
  • the relief valve 46 is controlled to adjust the power provided by the exhaust gases to the turbine 45.
  • the motorization unit shown also comprises an exhaust gas recirculation circuit (EGR) for injecting a part of the exhaust gases into the intake circuit of the engine 50.
  • the exhaust gas recirculation circuit comprises bypass means 62, a cooler 61 and a valve 60 whose opening can be controlled to change the amount of exhaust gas injected.
  • the valve 60 is controlled by an electronic control unit (ECU) 63 which manages the entire operation of the engine block.
  • ECU electronice control unit
  • the engine block shown is identical to the engine block of Figure 1, except that the turbocharger fixed geometry has been replaced by a variable geometry turbocharger (TGV).
  • the exhaust system comprises a precatalyst 40 and a catalytic particle filter 49.
  • variable geometry turbocharger In a variable geometry turbocharger (TGV), the power supplied by the exhaust gas to the turbine 45 is modulated by adjustable vanes at the turbine inlet.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the variation of the boost pressure generated by the turbocharger as a function of the opening of the valve of the EGR circuit for a new valve 60 and for a valve 60 used in the event of fouling.
  • the fouling of the valve 60 has the effect of reducing the effective cross-section of the EGR circuit and consequently of increasing the flow rate of the exhaust gas supplying the turbine 45. Note that when the valve 60 is fouled, the pressure of the intake air is greater than the intake air pressure when the valve 60 is new.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing the pressure in the intake manifold of the engine as a function of the opening of the valve of the EGR circuit for a new valve and for a worn valve in case of leaks. Leaks in the exhaust gas recirculation circuit have the effect of reducing the flow rate of the recycled exhaust gas. Note that when the valve 60 is subject to leaks, the pressure of the intake air is less than the pressure of the intake air when the valve 60 is new.
  • Figure 7 schematically shows a junction between a manifold 1 of the engine intake manifold and a tube 2 of exhaust gas feed recycled from the EGR circuit.
  • the recycled exhaust gas supply pipe 2 is connected at a mixing zone 3 to the air intake pipe 1 of the internal combustion engine, in order to inject exhaust gases. in the air 4 admitted by the engine.
  • the engine is powered by a mixture 6 containing fresh air and exhaust gas.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the variation of the compression ratio ⁇ c as a function of the air flow Q a j r admitted for given regimes JV], ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ of the turbocompressor.
  • the path of points 1, 2 and 3 leads to the diagram of figure 3.
  • a calibration of the electronic control unit is first performed on a reference vehicle.
  • the calibration method comprises a first phase and a second phase illustrated respectively by FIGS. 9 and 11.
  • the first calibration phase is performed on a reference vehicle, during a focus of the engine block.
  • the calibration method comprises the following steps.
  • a first step 11 the engine is operated at a constant given speed and load.
  • a second step 12 the valve is controlled to vary the opening of the valve to obtain an opening of i + y% for a time x.
  • the average pressure P of the air is measured in the intake manifold upstream of the mixing zone.
  • An average pressure value is determined over time x.
  • the average pressure value thus determined in the electronic control unit is recorded as the upper pressure value P SU p (0 associated with the opening / of the valve.
  • the valve is controlled to vary the opening of the valve to obtain an opening of i-y% for a time x.
  • the average pressure P of the air is measured in the intake manifold upstream of the mixing zone.
  • An average pressure value is determined over time x.
  • the average pressure value thus determined in the electronic control unit is recorded as a lower pressure value P m f (/) associated with the opening i of the valve.
  • a pressure variation value ⁇ P (/) associated with the opening / of the valve is determined as:
  • ⁇ P ( 0 ⁇ nf ( 0 - -Psup ( 0
  • AP (i ) a predetermined pressure variation value associated with the opening i of the valve.
  • Steps 12 to 19 are repeated for each opening i of the series of predetermined openings.
  • Figure 10 schematically illustrates control of the opening of the valve during the first phase of the calibration process.
  • the electronic control unit contains a series of n pressure variation values AP (Z), each pressure variation value being associated with a given opening / valve.
  • the second calibration phase is performed on a reference vehicle, during a factory operation of the vehicle equipped with the engine block.
  • the calibration method comprises the following steps.
  • the engine is operated at a constant speed and a given load.
  • the valve of the exhaust gas recirculation circuit is opened at a z-th value of opening for a given duration x.
  • the average pressure P of the air is measured in the intake manifold upstream of the mixing zone. An average pressure value is determined over time x.
  • the average pressure value thus determined in memory means of the electronic control unit is recorded as a predetermined reference pressure value P r ef (i) associated with the opening / of the valve. Steps 22 to 24 are repeated for each opening i of the series of predetermined openings.
  • Figure 12 schematically illustrates control of the opening of the valve during the first phase of the calibration process.
  • the electronic control unit contains a series of n reference pressure values P r ef (i), each reference pressure value being associated with an opening / datum valve.
  • the method of correcting the opening of the valve in the exhaust gas recirculation circuit makes it possible, on the basis of the calibration parameters P r ef (i) and AP (i) prerecorded in the electronic control unit ( UCE), to correct the opening of the valve to compensate for the effects of wear or fouling of the EGR circuit.
  • the correction method is performed on vehicles equipped with the EGR circuit and the calibrated electronic control unit. This method of correcting the control of the valve is executed at regular intervals of time or distance. For example, the correction method can be applied every 15,000.
  • the method of correcting the opening of the valve in the exhaust gas recirculation circuit comprises the following steps.
  • the engine is operated at a constant speed and a given load.
  • a second step 32 the valve of the exhaust gas recirculation circuit is opened at the i-th value of opening during the given duration x.
  • a third step 33 the pressure P ( ⁇ ) of the air is measured in the air intake pipe upstream of the mixing zone. An average pressure value is determined over time x.
  • a parameter for correcting the opening of the valve is deduced therefrom.
  • the correction parameter is calculated as follows:
  • c (i) is the correction parameter P ⁇ i) is the measured pressure
  • P r ef (i) is the reference pressure value
  • .DELTA.P (i) is a pressure variation value associated with the opening i of given valve.
  • the correction parameter c (i) associated with the valve opening i is recorded in memory means of the electronic control unit. Steps 32 to 36 are repeated for each opening / series of predetermined openings.
  • the electronic control unit contains a series of n correction values c (1), each correction value being associated with a given valve opening.
  • Fig. 14 is a block diagram schematically illustrating the succession of the calibration method and the valve opening control method.
  • the electronic control unit is programmed to apply the opening control method to the exhaust gas recirculation circuit valve taking into account the correction parameter c (j) recorded for each valve opening. Moreover, the electronic control unit can also be programmed to take account of the correction parameter c (i) in other control methods based on the effective cross-section of the EGR valve, among which the calculation of the EGR flow rate. is an example.
  • the electronic control unit can be programmed to control the fouling of the EGR circuit depending on the level of fouling or wear.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de commande d'un moteur (50) comprenant un circuit de recirculation des gaz d'échappement, le circuit de recirculation comprenant une tubulure d'alimentation en gaz d'échappement recyclés connectée au niveau d'une zone de mélange (3) à une tubulure d'admission d'air du moteur (50) à combustion interne, en vue d'injecter des gaz d'échappement (5) dans l'air (4) admis par le moteur (50), et une vanne (60) dont l'ouverture peut être commandée pour modifier la quantité de gaz d'échappement (5) injectée, comprenant les étapes consistant à : pour une ouverture donnée (i) de la vanne, mesurer la pression (P(i)) de l'air dans la tubulure d'admission d'air en amont de la zone de mélange ; comparer la pression mesurée (P(i)) avec une valeur de pression de référence (Préf(i)) prédéterminée ; en déduire un paramètre de correction (c(i)) de l'ouverture (i) de la vanne.

Description

Procédé de correction de l'ouverture d'une vanne dans un circuit de recirculation des gaz d'échappement
L'invention concerne les systèmes de recirculation des gaz d'échappement ou systèmes EGR (exhaust gas recirculation) associés à des moteurs à combustion interne.
Les systèmes de recircuiation des gaz d'échappement ou systèmes EGR ont pour fonction de prélever une partie des gaz d'échappement émis par le moteur pour les réinjecter dans le circuit d'admission d'air du moteur. La réintroduction des gaz d'échappement en entrée du moteur modifie la combustion interne du moteur et diminue le taux d'oxydes d'azote émis dans les gaz d'échappement.
Dans ces systèmes, la proportion des gaz d'échappement recyclés est contrôiée par une vanne. Pour qu'un système de recirculation soit performant, il est nécessaire de commander l'ouverture de la vanne de manière précise.
Or les systèmes de recirculation des gaz d'échappement ont tendance à s'encrasser et sont sujets à l'apparition de fuites au cours de la vie du moteur.
On connaît déjà des procédés permettant de déceler des dysfonctionnements dans les circuits EGR.
Le document EP 1 148 228 décrit un procédé pour détecter une défaillance dans un système EGR. Le procédé proposé consiste à estimer la pression de l'air frais dans le circuit d'admission d'air à partir de l'état de fonctionnement du moteur, estimer la pression des gaz d'échappement recyclés à partir d'une pression d'air admis mesurée dans le conduit d'admission et de la pression d'air frais estimée, et déterminer une défaillance à partir de la pression des gaz d'échappement recyclés et de l'état de fonctionnement du moteur.
Un but de l'invention est de maintenir les performances du système de recirculation des gaz d'échappement au cours de la vie du moteur.
A cet effet, l'invention propose un procédé de commande d'un moteur à combustion interne comprenant un circuit de recirculation des gaz d'échappement, le circuit de recirculation comprenant une tubulure d'alimentation en gaz d'échappement recyclés connectée au niveau d'une zone de mélange à une tubulure d'admission d'air du moteur, en vue d'injecter des gaz d'échappement dans l'air admis par le moteur, et une vanne dont l'ouverture peut être commandée pour modifier la quantité de gaz d'échappement injectée, comprenant les étapes consistant à :
- pour une ouverture donnée de la vanne, mesurer la pression de l'air dans la tubulure d'admission d'air en amont de la zone de mélange,
- comparer la pression mesurée avec une valeur de pression de référence prédéterminée, - en déduire un paramètre de correction de l'ouverture de la vanne.
Le procédé de l'invention permet de corriger l'ouverture de la vanne du circuit EGR en vue de compenser les dérives de fonctionnement dues à l'encrassement ou la dégradation du circuit EGR au cours de la vie du moteur. Le procédé de commande peut présenter les caractéristiques selon lesquelles :
- la valeur de pression de référence prédéterminée est une valeur associée à l'ouverture donnée de la vanne,
- l'étape de déduction d'un paramètre de correction de l'ouverture de la vanne prend en compte une valeur prédéterminée de variation de pression pour une variation d'ouverture de vanne prédéfinie,
- la valeur prédéterminée de variation de pression pour une variation d'ouverture de vanne est une valeur associée à l'ouverture donnée de la vanne, - le paramètre de correction de l'ouverture de la vanne est calculé de la manière suivante :
P(i) - Préf (i) c(ι) =
ΔF(0 où c(i) est le paramètre de correction, P(i) est la pression mesurée, P, ^ (J) est la valeur de pression de référence et AP(Z) est une valeur de variation de pression associée à l'ouverture / de vanne donnée. - les étapes du procédé de commande sont renouvelées à intervalles de temps ou de distance parcourue réguliers.
L'invention se rapporte également à un procédé de calibrage d'une unité de contrôle électronique programmée pour commander un moteur selon les étapes du procédé de commande précédemment défini, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
- pour une pluralité d'ouvertures de la vanne ou d'une vanne analogue, déterminer une valeur de pression associée à chaque ouverture de la vanne, - enregistrer dans l'unité de contrôle électronique la valeur de pression déterminée comme valeur de pression de référence associée à l'ouverture de la vanne.
Le procédé de calibrage permet d'enregistrer dans l'unité de contrôle des valeurs de pression de référence en vue d'appliquer par la suite le procédé de commande d'ouverture de vanne précédemment défini.
Le procédé de calibrage peut présenter les caractéristiques selon lesquelles :
- l'étape de détermination d'une valeur de pression associée à une ouverture de la vanne consiste à commander l'ouverture de la vanne pour obtenir une ouverture et mesurer la pression de l'air dans la tubulure d'admission d'air en amont de la zone de mélange,
- l'étape de détermination d'une valeur de pression associée à une ouverture de la vanne est exécutée au cours d'une opération de sortie d'usine d'un véhicule équipé du moteur, Le procédé de calibrage peut comprendre les étapes préalables consistant à :
- pour une pluralité d'ouvertures de la vanne, déterminer une valeur de variation de pression associée à une variation d'ouverture de la vanne,
- enregistrer dans l'unité de contrôle électronique la valeur de variation de pression comme valeur de variation de pression prédéterminée associée à l'ouverture de la vanne.
Le procédé de calibrage peut présenter les caractéristiques selon lesquelles : - l'étape de détermination d'une valeur de variation de pression pour une variation d'ouverture de vanne associée à une ouverture de la vanne consiste à commander l'ouverture de la vanne pour obtenir une variation d'ouverture prédéfinie et mesurer la variation de pression de l'air dans la tubulure d'admission d'air en amont de la zone de mélange,
- l'étape de détermination d'une valeur de variation de pression associée à une ouverture de la vanne est exécutée au cours d'une opération de mise au point du moteur,
L'invention se rapporte également à une unité de contrôle électronique, destinée à commander un moteur à combustion interne comprenant un circuit de recirculation des gaz d'échappement, le circuit de recirculation comprenant une tubulure d'alimentation en gaz d'échappement recyclés connectée au niveau d'une zone de mélange à une tubulure d'admission d'air du moteur, en vue d'injecter des gaz d'échappement dans l'air admis par le moteur, et une vanne dont l'ouverture peut être commandée pour modifier la quantité de gaz d'échappement injectée, caractérisée en ce qu'elle est programmée pour appliquer à la vanne (60) un signal de commande corrigé : s'(i) = s(i) + c(i) où c(i) est un paramètre de correction associé à une ouverture (/ ) de vanne donnée, enregistré dans l'unité de contrôle et s(i) est un signal de commande initial.
L'unité de contrôle peut être programmée pour exécuter les étapes du procédé de commande d'ouverture de vanne précédemment défini. En outre, l'unité de contrôle peut être calibrée selon les étapes du procédé de calibrage précédemment défini.
Par ailleurs, l'unité de contrôle peut être programmée pour tenir compte du paramètre de correction dans d'autres procédés de commande s'appuyant sur la section efficace de la vanne. En outre, l'unité de contrôle peut être programmée pour contrôler l'encrassement du circuit de recirculation des gaz d'échappement en fonction d'un niveau d'encrassement ou d'usure. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées parmi lesquelles :
- la figure 1 représente de manière schématique un bloc de motorisation à moteur diesel équipé d'un système EGR et d'un système turbocompresseur à géométrie fixe (TGF),
- la figure 2 représente de manière schématique un bloc de motorisation à moteur diesel équipé d'un système EGR et d'un système turbocompresseur à géométrie variable (TGV), - la figure 3 est un diagramme représentant de manière schématique la variation de la pression de suralimentation générée par le turbocompresseur en fonction de l'ouverture de la vanne du circuit EGR pour une vanne neuve et pour une vanne usée, en cas d'encrassement de la vanne, - la figure 4 est un diagramme représentant de manière schématique le débit d'air admis par le moteur en fonction de l'ouverture de la vanne du circuit EGR dans le cas d'une vanne neuve,
- la figure 5 est un diagramme représentant de manière schématique le taux de gaz recyclés en fonction de l'ouverture de la vanne du circuit EGR dans le cas d'une vanne neuve,
- la figure 6 est un diagramme représentant de manière schématique la variation de la pression de suralimentation générée par le turbocompresseur en fonction de l'ouverture de la vanne du circuit EGR pour une vanne neuve et pour une vanne usée, en cas d'apparition de fuites dans le circuit EGR,
- la figure 7 représente de manière schématique une jonction entre la tubulure du collecteur d'admission du moteur et la tubulure d'alimentation en gaz d'échappement recyclés du circuit EGR,
- la figure 8 est un diagramme représentant de manière schématique la variation du rapport de compression en fonction du débit d'air admis pour des régimes donnés du turbocompresseur,
- la figure 9 est un diagramme illustrant de manière schématique les étapes d'une première phase d'un procédé de calibrage d'une unité de contrôle électronique programmée pour commander l'ouverture d'une vanne d'un circuit EGR conforme à un mode de réalisation possible de l'invention,
- la figure 10 illustre de manière schématique la commande de l'ouverture de la vanne durant la première phase du procédé de calibrage exécutée au cours d'une opération de mise au point du moteur,
- la figure 11 est un diagramme illustrant de manière schématique les étapes d'une deuxième phase d'un procédé de calibrage d'une unité de contrôle électronique programmée pour commander l'ouverture d'une vanne d'un circuit EGR conforme à un mode de réalisation possible de l'invention, - la figure 12 illustre de manière schématique la commande de l'ouverture de la vanne durant la deuxième phase du procédé de calibrage exécutée au cours d'une opération de sortie d'usine d'un véhicule équipé du moteur,
- la figure 13 est un diagramme illustrant de manière schématique les différentes étapes d'un procédé de correction de l'ouverture d'une vanne dans un circuit de recirculation des gaz d'échappement,
- la figure 14 est un diagramme général illustrant de manière schématique la succession du procédé de calibrage et du procédé de commande d'ouverture de vanne. Sur la figure 1 , le bloc de motorisation représenté comprend un moteur à combustion interne de type diesel 50 connecté d'une part à un circuit d'admission destiné à alimenter le moteur 50 en air frais prélevé à l'extérieur d'un véhicule et d'autre part à un circuit d'échappement destiné à évacuer les gaz d'échappement produits par le moteur 50. Le circuit d'admission comprend un filtre à air 41 , un débitmètre 42 apte à mesurer le débit d'air frais admis dans le circuit d'admission, un compresseur 43 destiné à augmenter la pression de l'air frais admis et un échangeur 44 destiné à refroidir l'air en sortie du compresseur 43.
Le circuit d'échappement comprend une turbine 45 entraînée par les gaz d'échappement en sortie du moteur 50, une soupape de décharge 46 apte à prélever une partie des gaz d'échappement en sortie du moteur 50 pour moduler le débit des gaz d'échappement en entrée de turbine, un catalyseur 47 et un silencieux 48. La turbine 45 est une turbine à géométrie fixe qui entraîne le compresseur 43, la turbine 45 et le compresseur formant ainsi un système de turbocompresseur à géométrie fixe (TGF). La soupape de décharge 46 est commandée pour régler la puissance fournie par les gaz d'échappement à la turbine 45.
Le bloc de motorisation représenté comprend également un circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR) destiné à injecter une partie des gaz d'échappement dans le circuit d'admission du moteur 50. Le circuit de recirculation des gaz d'échappement comprend des moyens de dérivation 62, un refroidisseur 61 et une vanne 60 dont l'ouverture peut être commandée pour modifier la quantité de gaz d'échappement injectée. La vanne 60 est commandée par une unité de contrôle électronique (UCE) 63 qui gère l'ensemble du fonctionnement du bloc moteur.
Sur la figure 2, le bloc de motorisation représenté est identique au bloc de motorisation de la figure 1 , excepté que le turbocompresseur à géométrie fixe a été remplacé par un turbocompresseur à géométrie variable (TGV). Par ailleurs, le circuit d'échappement comprend un précatalyseur 40 et un filtre à particule catalytique 49.
Dans un turbocompresseur à géométrie variable (TGV), la puissance fournie par les gaz d'échappement à la turbine 45 est modulée par des ailettes réglables en entrée de turbine.
La figure 3 est un diagramme représentant de manière schématique la variation de la pression de suralimentation générée par le turbocompresseur en fonction de l'ouverture de la vanne du circuit EGR pour une vanne 60 neuve et pour une vanne 60 usée en cas d'encrassement. L'encrassement de la vanne 60 a pour effet de diminuer la section efficace du circuit EGR et par conséquent, d'augmenter le débit des gaz d'échappement alimentant la turbine 45. On remarque que lorsque la vanne 60 est encrassée, la pression de l'air admis est supérieure à la pression de l'air admis lorsque la vanne 60 est neuve.
La figure 6 est un diagramme représentant de manière schématique la pression dans le collecteur d'admission du moteur en fonction de l'ouverture de la vanne du circuit EGR pour une vanne neuve et pour une vanne usée en cas de fuites. Les fuites se produisant dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement ont pour effet de diminuer le débit des gaz d'échappement recyclés. On remarque que lorsque la vanne 60 est sujette à des fuites, la pression de l'air admis est inférieure à la pression de l'air admis lorsque la vanne 60 est neuve.
On constate sur les figures 3 et 6 que l'usure du circuit EGR modifie les conditions de fonctionnement du bloc de motorisation.
La figure 7 représente de manière schématique une jonction entre une tubulure 1 du collecteur d'admission du moteur et une tubulure 2 d'alimentation en gaz d'échappement recyclés du circuit EGR. La tubulure 2 d'alimentation en gaz d'échappement recyclés est connectée au niveau d'une zone de mélange 3 à la tubulure 1 d'admission d'air du moteur à combustion interne, en vue d'injecter des gaz d'échappement 5 dans l'air 4 admis par le moteur. Le moteur est donc alimenté par un mélange 6 contenant de l'air frais et des gaz d'échappement.
La figure 8 est un diagramme représentant de manière schématique la variation du rapport de compression πc en fonction du débit d'air Qajr admis pour des régimes donnés JV], Λ^Λ^ du turbocompresseur. Le parcours des points 1 , 2 et 3 aboutit au diagramme de la figure 3.
Pour corriger l'effet de la dégradation de la vanne du circuit EGR, on exécute au préalable sur un véhicule de référence un calibrage de l'unité de contrôle électronique (UCE).
Le procédé de calibrage comprend une première phase et une deuxième phase illustrées respectivement par les figures 9 et 11.
La première phase de calibrage est exécutée sur un véhicule de référence, au cours d'une opération de mise au point du bloc de motorisation.
Sur la figure 9, au cours de la première phase 10, le procédé de calibrage comprend les étapes suivantes.
Selon une première étape 11 , on fait fonctionner le moteur à un régime et une charge donnés constants. Pour une série de n ouvertures i (i = l...n ) prédéterminées de la vanne du circuit de recirculation des gaz d'échappement, on exécute les étapes suivantes.
Selon une deuxième étape 12, on commande la vanne pour faire varier l'ouverture de la vanne pour obtenir une ouverture de i + y% pendant un temps x .
Selon une troisième étape 13, on mesure la pression P moyenne de l'air dans la tubulure d'admission d'air en amont de la zone de mélange. On détermine une valeur de pression moyenne sur la durée x . Selon une quatrième étape 14, on enregistre la valeur de pression moyenne ainsi déterminée dans l'unité de contrôle électronique comme valeur de pression supérieure PSUp(0 associée à l'ouverture / de la vanne.
Selon une cinquième étape 15, on commande la vanne pour faire varier l'ouverture de la vanne pour obtenir une ouverture de i-y% pendant un temps x .
Selon une sixième étape 16, on mesure la pression P moyenne de l'air dans la tubulure d'admission d'air en amont de la zone de mélange. On détermine une valeur de pression moyenne sur la durée x .
Selon une septième étape 17, on enregistre la valeur de pression moyenne ainsi déterminée dans l'unité de contrôle électronique comme valeur de pression inférieure Pmf (/) associée à l'ouverture i de la vanne.
Selon une huitième étape 18, on détermine une valeur de variation de pression ΔP(/) associée à l'ouverture / de la vanne comme :
ΔP(0 = ^nf(0 - -Psup(0 Selon une neuvième étape 19, on enregistre la valeur de variation de pression ainsi déterminée dans des moyens mémoire de l'unité de contrôle électronique comme valeur de variation de pression prédéterminée AP(i) associée à l'ouverture i de la vanne.
On renouvelle les étapes 12 à 19 pour chaque ouverture i de la série d'ouvertures prédéterminées. La figure 10 illustre de manière schématique la commande de l'ouverture de la vanne durant la première phase du procédé de calibrage.
Après la première phase de calibrage, l'unité de contrôle électronique contient une série de n valeurs de variation de pression AP(Z) , chaque valeur de variation de pression étant associée à une ouverture / de vanne donnée.
La deuxième phase de calibrage est exécutée sur un véhicule de référence, au cours d'une opération de sortie d'usine du véhicule équipé du bloc de motorisation.
Sur la figure 11 , au cours de la deuxième phase 20, le procédé de calibrage comprend les étapes suivantes.
Selon une première étape 21 , on fait fonctionner le moteur à un régime et une charge donnés constants.
Pour une série de n ouvertures i (i = l...n ) prédéterminées de la vanne du circuit de recirculation des gaz d'échappement on exécute les étapes suivantes.
Selon une deuxième étape 22, on ouvre la vanne du circuit de recirculation des gaz d'échappement à une z -ième valeur d'ouverture pendant une durée x donnée.
Selon une troisième étape 23, on mesure la pression P moyenne de l'air dans la tubulure d'admission d'air en amont de la zone de mélange. On détermine une valeur de pression moyenne sur la durée x . Selon une quatrième étape 24, on enregistre la valeur de pression moyenne ainsi déterminée dans des moyens mémoire de l'unité de contrôle électronique comme valeur de pression de référence Préf{i) prédéterminée associée à l'ouverture / de la vanne. On renouvelle les étapes 22 à 24 pour chaque ouverture i de la série d'ouvertures prédéterminées.
La figure 12 illustre de manière schématique la commande de l'ouverture de la vanne durant la première phase du procédé de calibrage.
Après la deuxième phase de calibrage, l'unité de contrôle électronique contient une série de n valeurs de pression de référence Préf(i) , chaque valeur de pression de référence étant associée à une ouverture / de vanne donnée.
Le procédé de correction de l'ouverture de la vanne dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement permet, sur la base des paramètres de calibrage Préf(i) et AP(i) préenregistrées dans l'unité de contrôle électronique (UCE), de corriger l'ouverture de la vanne pour compenser les effets de l'usure ou de l'encrassement du circuit EGR.
Le procédé de correction est exécuté sur des véhicules équipés du circuit EGR et de l'unité de contrôle électronique calibrée. Ce procédé de correction de la commande de la vanne est exécuté à intervalle de temps ou de distance réguliers. Par exemple, le procédé de correction peut être appliqué tous les 15 000.
Sur la figure 13, le procédé de correction 30 de l'ouverture de la vanne dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement comprend les étapes suivantes.
Selon une première étape 31 , on fait fonctionner le moteur à un régime et une charge donnés constants.
Pour la série de n ouvertures / (i = \ ...n ) prédéterminées de la vanne du circuit de recirculation des gaz d'échappement on exécute les étapes suivantes. Selon une deuxième étape 32, on ouvre la vanne du circuit de recirculation des gaz d'échappement à la i -ème valeur d'ouverture pendant la durée x donnée.
Selon une troisième étape 33, on mesure la pression P(ï) de l'air dans la tubulure d'admission d'air en amont de la zone de mélange. On détermine une valeur de pression moyenne sur la durée x .
Selon une quatrième étape 34, on compare la pression P{ï) mesurée avec la valeur de pression de référence P,-éf(i) pré-enregistrée en sortie d'usine. A cet effet, on calcule la différence entre P(i) et Selon une cinquième étape 35, on en déduit un paramètre de correction de l'ouverture de la vanne. Le paramètre de correction est calculé de la manière suivante :
où c(i) est le paramètre de correction, P{i) est la pression mesurée, Préf(i) est la valeur de pression de référence et ΔP(i) est une valeur de variation de pression associée à l'ouverture i de vanne donnée. Selon une sixième étape 36, on enregistre dans des moyens mémoire de l'unité de contrôle électronique le paramètre de correction c(i) associé à l'ouverture de vanne i . On renouvelle les étapes 32 à 36 pour chaque ouverture / de la série d'ouvertures prédéterminées.
Après l'exécution du procédé de correction, l'unité de contrôle électronique contient une série de n valeurs de correction c{ï) , chaque valeur de correction étant associée à une ouverture i de vanne donnée.
La figure 14 est un diagramme général illustrant de manière schématique la succession du procédé de calibrage et du procédé de commande d'ouverture de vanne.
Le procédé de commande de l'ouverture de la vanne dans un circuit de recirculation des gaz d'échappement comprend l'étape 40 consistant à appliquer pour chaque ouverture de vanne i un signal corrigé s'(i) de commande d'ouverture de vanne égal à : s'(i) = s(i) + c(i) où c(j) est le paramètre de correction et s{ï) est le signal de commande initial.
L'unité de contrôle électronique est programmée pour appliquer le procédé de commande d'ouverture à la vanne du circuit de recirculation des gaz d'échappement en prenant en compte le paramètre de correction c{j) enregistré pour chaque ouverture de vanne / . Par ailleurs, l'unité de contrôle électronique peut également être programmée pour tenir compte du paramètre de correction c(i) dans d'autres procédés de commande s'appuyant sur la section efficace de la vanne EGR, parmi lesquels le calcul du débit EGR est un exemple.
En outre, l'unité de contrôle électronique peut être programmée pour contrôler l'encrassement du circuit EGR en fonction du niveau d'encrassement ou d'usure.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne (50) comprenant un circuit de recirculation des gaz d'échappement, le circuit de recirculation comprenant une tubulure (1 ) d'alimentation en gaz d'échappement recyclés connectée au niveau d'une zone de mélange (3) à une tubulure (2) d'admission d'air du moteur (50) à combustion interne, en vue d'injecter des gaz d'échappement (5) dans l'air (4) admis par le moteur (50), et une vanne (60) dont l'ouverture peut être commandée pour modifier la quantité de gaz d'échappement (5) injectée, comprenant les étapes consistant à :
- pour une ouverture donnée (i) de la vanne, mesurer la pression (P(O ) de l'air dans la tubulure d'admission d'air en amont de la zone de mélange,
- comparer la pression mesurée (P(i) ) avec une valeur de pression de référence (Préf(i)) prédéterminée,
- en déduire un paramètre de correction (c(i) ) de l'ouverture (i) de la vanne.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la valeur de pression de référence (Préf(ή ) prédéterminée est une valeur associée à l'ouverture donnée (/) de la vanne.
3. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel l'étape de déduction d'un paramètre de correction (c(i) ) de l'ouverture de la vanne prend en compte une valeur prédéterminée de variation de pression (ΔP(i) ) pour une variation d'ouverture de vanne.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la valeur prédéterminée de variation de pression (AP(i) ) pour une variation d'ouverture de vanne est une valeur associée à l'ouverture donnée (/ ) de la vanne.
5. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel le paramètre de correction (c(/) ) de l'ouverture de la vanne est calculé de la manière suivante :
P(i) -Préf(i) c(ι) = -
AP(i) où c(i) est le paramètre de correction, P(i) est la pression mesurée, Pιef (i) est la valeur de pression de référence et AP(i) est une valeur de variation de pression associée à l'ouverture i de vanne donnée.
6. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel les étapes de la revendication 1 sont renouvelées à intervalles de temps ou de distance parcourue réguliers.
7. Procédé de calibrage d'une unité de contrôle électronique (63) programmée pour commander un moteur (50) selon les étapes des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - pour une pluralité d'ouvertures (/ = 1...« ) de la vanne ou d'une vanne analogue, déterminer une valeur de pression associée à chaque ouverture ( i) de la vanne,
- enregistrer dans l'unité de contrôle électronique (63) la valeur de pression déterminée comme valeur de pression de référence ( Préf (i) ) associée à l'ouverture ( / ) de la vanne.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape de détermination d'une valeur de pression associée à une ouverture de la vanne consiste à commander l'ouverture de la vanne pour obtenir une ouverture prédéfinie et mesurer la pression de l'air ( />(/) ) dans la tubulure d'admission d'air en amont de la zone de mélange (3).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'étape de détermination d'une valeur de pression associée à une ouverture de la vanne (i ) est exécutée au cours d'une opération de sortie d'usine d'un véhicule équipé du moteur (50).
10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, comprenant les étapes préalables consistant à :
- pour une pluralité d'ouvertures de la vanne ( i = \...n ), déterminer une valeur de variation de pression associée à une variation d'ouverture de la vanne,
- enregistrer dans l'unité de contrôle électronique (63) la valeur de variation de pression comme valeur de variation de pression prédéterminée (AP(Z) ) associée à l'ouverture (i ) de la vanne.
11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'étape de détermination d'une valeur de variation de pression pour une variation d'ouverture de vanne associée à une ouverture de la vanne consiste à commander l'ouverture de la vanne pour obtenir une variation d'ouverture (± v% ) prédéfinie et mesurer la variation de pression de l'air dans la tubulure d'admission d'air (1 ) en amont de la zone de mélange (3).
12. Procédé selon la revendication 11 , dans lequel l'étape de détermination d'une valeur de variation de pression (APO) ) associée à une ouverture (/ ) de la vanne est exécutée au cours d'une opération de mise au point du moteur (50).
13. Unité de contrôle électronique (63), destinée à commander un moteur à combustion interne (50) comprenant un circuit de recirculation des gaz d'échappement, le circuit de recirculation comprenant une tubulure (2) d'alimentation en gaz d'échappement recyclés connectée au niveau d'une zone de mélange (3) à une tubulure (1 ) d'admission d'air du moteur (50), en vue d'injecter des gaz d'échappement (5) dans l'air (4) admis par le moteur (50), et une vanne (60) dont l'ouverture peut être commandée pour modifier la quantité de gaz d'échappement (5) injectée, caractérisée en ce qu'elle est programmée pour appliquer à la vanne (60) un signal de commande corrigé : s'(i) = s(i) + c(i) où c(f) est un paramètre de correction associé à une ouverture (i ) de vanne donnée, enregistré dans l'unité de contrôle (63) et s(i) est un signal de commande initial.
14. Unité de contrôle selon la revendication 13, programmée pour exécuter les étapes définies dans l'une des revendications 1 à 6.
15. Unité de contrôle selon la revendication 13, calibrée selon les étapes définies dans l'une des revendications 7 à 12.
16. Unité de contrôle selon l'une des revendications 13 à 15, programmée pour tenir compte du paramètre de correction (c(i) ) dans d'autres procédés de commande s'appuyant sur la section efficace de la vanne (60).
17. Unité de contrôle selon l'une des revendications 13 à 16, programmée pour contrôler l'encrassement du circuit de recirculation des gaz d'échappement en fonction d'un niveau d'encrassement ou d'usure.
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