EP2010769A1 - Systeme et procede de controle de la temperature d'un moteur suralimente et comportant un circuit de recyclage de gaz d'echappement - Google Patents

Systeme et procede de controle de la temperature d'un moteur suralimente et comportant un circuit de recyclage de gaz d'echappement

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EP2010769A1
EP2010769A1 EP07731913A EP07731913A EP2010769A1 EP 2010769 A1 EP2010769 A1 EP 2010769A1 EP 07731913 A EP07731913 A EP 07731913A EP 07731913 A EP07731913 A EP 07731913A EP 2010769 A1 EP2010769 A1 EP 2010769A1
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EP
European Patent Office
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radiator
temperature
charge air
engine
circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07731913A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Cedric Rouaud
André FRANCE
Robert Yu
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Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437—Liquid cooled heat exchangers
    • F02B29/0443—Layout of the coolant or refrigerant circuit
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    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/08—Cabin heater
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    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a system for controlling the temperature of an engine, and the control method of this system. More particularly, it relates to a motor which is supercharged and which comprises an exhaust gas recirculation circuit.
  • the document FR 2 463 860 discloses, for example, a cooling system for an engine comprising a first cooling circuit in which a coolant circulates.
  • the fluid flows in a primary radiator, is discharged by a pump, on the one hand to the engine, and on the other hand to a first charge air radiator before returning to the primary radiator.
  • a second cooling circuit includes a secondary radiator and a second charge air radiator positioned downstream of the first. The use of a second cooling circuit makes it possible to operate with a coolant temperature lower than that of the first circuit, and thus to better cool the charge air.
  • WO2005 / 073535 discloses a system for controlling the temperature of a motor with two cooling circuits.
  • first cooling circuit comprises a secondary radiator, an electric pump, a radiator r supercharging air, a gas radiator recycled and a valve.
  • a second conventional circuit allows the cooling of the engine.
  • the valve allows the flow rates to be distributed between the charge air cooler and the recycled gas heater, but without the possibility of canceling the flow in the charge air cooler when the electric pump is running.
  • the permanent circulation of water in the secondary radiator does not prevent cooling of the charge air during the temperature rise phase of the engine. If the electric pump is stopped, the coolant may boil in the recycled gas radiator in particular.
  • the invention relates to a system for controlling the temperature of a supercharged engine and comprising an exhaust gas recirculation circuit, the system comprising a first cooling circuit comprising a main radiator, for cooling the engine, a second circuit comprising a charge air radiator, a recycled gas radiator, a secondary pump and a secondary radiator. It further comprises bypass means for short-circuiting the secondary radiator on command.
  • the second circuit contains coolant whose average temperature is lower than that in the first circuit.
  • the level of the average temperature in the first circuit is conditioned by the operation of the engine.
  • the second circuit it is possible to cool the gases admission to a sufficiently low temperature level.
  • the recycled gases it is possible to control the temperature of the gases on admission over a larger range, whatever the rate of recycling of the exhaust gases.
  • Admission gas cooling is provided in all configurations, be it high load, where the charge air temperature is high at the compressor outlet, or when the recycling rate is high.
  • the bypass means prevent the secondary radiator from being in use when the temperature in the first circuit is still insufficient. The dissipation of calories is thus avoided, allowing a faster temperature setting.
  • the bypass means comprises a first bypass in parallel with the secondary radiator, and selection means for directing a cooling fluid to the secondary radiator or to the first bypass.
  • the selection means are for example selected from a three-way valve, or a valve input to the secondary radiator combined with a nozzle on the bypass, or a pair of valves, a double-acting thermostat or a controlled thermostat combined with a nozzle.
  • the three-way valve has one inlet and two outlets, one to the bypass and the other to the secondary radiator, and directs the coolant to one or the other of the elements.
  • the fluid can be divided into two more or less balanced flows.
  • Other means may replace the three-way valve, such as a pair of valves disposed at the respective inlet of the secondary radiator and the bypass.
  • the thermostats are valves whose control is carried out according to the temperature of the fluid passing through them.
  • the charge air radiator and the recycled gas radiator are arranged in parallel. They are each powered by the coolant at the lowest temperature, that at the output of the secondary radiator, which allows to obtain the lowest possible temperature level for the air or the cooled gases.
  • the system comprises a first valve for isolating the air radiator from overeating.
  • the first valve cuts or reduces the flow of fluid in the charge air cooler. This is interesting during the warm-up phase, where it is useful not to cool the charge air to improve combustion.
  • the stagnant fluid in the charge air cooler is not replaced by cooler fluid.
  • the temperature of the charge air may be lower than that of the fluid in the second circuit. In this case, by shutting off the circulation in the charge air cooler, it avoids the heating of the charge air.
  • the system comprises a second valve for isolating the radiator from recycled gases. This allows, during the temperature rise phase, to cancel or reduce the flow of fluid in the recycled gas radiator and consequently reduce the cooling of the gases recycled in said radiator. The circulation of the fluid is reestablished as soon as a risk of boiling of the fluid is detected.
  • the bypass means comprise a second bypass in the second circuit for looping the pump and the radiator of recycled gas.
  • said loop is very short, which makes it possible to obtain a temperature rise in the radiator of recycled gas fairly fast, by limiting the mass of the fluid and the elements to be heated. This is particularly interesting in the engine warm-up phase.
  • the charge air radiator is disposed upstream of the recycled gas radiator.
  • the temperature level of the compressed air is often lower than that of the recycled exhaust gases. Also, it is more efficient to direct the fluid leaving the secondary radiator to the charge air radiator and then to the recycled gas radiator, rather than the opposite. The temperature of the fluid at the outlet of the recycled gas radiator may not allow cooling of the charge air.
  • the bypass means comprise two branch lines for connecting the second circuit in parallel with the first circuit.
  • the first circuit comprises a cabin heating heater, the second circuit being connected in parallel with the heater, selection means for looping the pornpe ? the recycled gas radiator and the air heater.
  • a separation valve makes it possible to isolate the heater from the first circuit. In this configuration, the heater is switched on in particular with the recycled gas heater.
  • the recycled gas radiator and the charge air radiator may be arranged in parallel, or the recycled gas radiator may be disposed downstream of the charge air radiator.
  • the invention also relates to a control method of a system as described above, wherein the secondary radiator is in use if at least one of the following conditions is met: the engine is hot; the temperature of the fluid in the second circuit is greater than a predetermined threshold; the motor load is greater than a predetermined threshold,
  • the engine When the engine is hot, it is useful to minimize the temperature of the intake gas, and thus to remove the calories from the intake air and the gases recycled by the secondary radiator. It is determined that the engine is hot for example by measuring the temperature of the cooling fluid at the motor output. If this temperature exceeds for example 70 0 C, it is considered that the engine is hot.
  • the temperature threshold may be different depending on the engine.
  • the coolant it is necessary to prevent the coolant from boiling. Also, it is useful to take into account the temperature at at least one point of the second circuit, such as at the entrance of the secondary radiator, r in one of the radiators or their output to activate the secondary radiator.
  • the method according to the invention is implemented for example by an electronic control unit which receives information from the system and the engine and which drives valves to determine the circulation paths of the fluid in the circuits.
  • the second circuit comprises the first valve
  • the latter is closed when at least one of the following conditions is met: the engine is cold and the temperature representative of the charge air radiator is lower than the air temperature overeating; the engine is hot, the engine load is low and the temperature representative of the charge air radiator is higher than the charge air temperature.
  • the first valve isolates the charge air radiator when heat exchange is not desired. This is the case when the engine is cold and it is desirable to have the admission gases that are the hottest possible, to improve the combustion conditions and limit the formation of unburned gases. Circulation of the fluid in this phase would cool the charge air, which is undesirable.
  • the first valve is closed when at least one of the following conditions is met: - the engine is cold, the engine load is low, the temperature representative of the radiator the charge air is below a predetermined threshold and the charge air temperature is below a predetermined threshold; the engine is hot, the engine load is low and the temperature representative of the charge air radiator is higher than the temperature of the engine ; supercharging air; the temperature representative of the charge air radiator is below a predetermined threshold.
  • the representative temperature of the ? one of the radiators may be a temperature measured at a point of the radiator, but it will generally take the temperature of the heat transfer fluid measured at the radiator outlet.
  • the second circuit comprises the second valve
  • the latter is open when the temperature representative of the recycled gas radiator is greater than a predetermined threshold.
  • the valve is open to circulate the fluid and avoid this risk.
  • the second valve can be closed when the engine is cold and the temperature of the gases at the intake is lower than a predetermined threshold, or when the rate of recycled gases is zero.
  • the recycled gas pump and radiator are connected in a loop only when the representative temperature of the gas radiator recycled is below a predetermined threshold.
  • the second circuit is expanded to involve other heat exchange with the charge air radiator or the secondary radiator and avoid this risk.
  • the system includes the first bypass, the recycled gas radiator, the pump and the charge air radiator are connected in a loop when the engine load is below a predetermined threshold and the temperature representative of the air radiator. boost is less than another predetermined threshold.
  • the charge air radiator is also warmed up without calories being dissipated in the secondary radiator.
  • FIG. 1 is a schematic view of a system according to a first embodiment embodiment of the invention
  • Figure 2 is a view similar to Figure 1 of a variant of the first embodiment
  • Figure 3 is a schematic view of a system according to a second embodiment of the invention
  • Figure 4 is a view similar to Figure 3 of a variant of the second embodiment
  • Figures 5 and 6 are schematic views of a system according to a third embodiment of the invention, in two different modes of operation
  • - Figures 7 and 8 are schematic views of a system according to a variant of the third embodiment of the invention, in two different modes of operation.
  • FIG. 1 A first embodiment of the invention is shown in FIG. 1
  • the heat engine 11 for the motorization of a motor vehicle is supplied with intake air via an air filter 7, a compressor 31 of a turbocharger 3 and a charge air radiator 22.
  • the heat engine 11 generates exhaust gases that are discharged by a turbine 30 of the turbocharger 3 and a treatment device 8. Part of the exhaust gas can be recycled by a bypass 19 placed upstream of the turbine 30 and connected downstream of the charge air radiator 22, a recycled gas radiator 21 is placed on the branch 19.
  • the system according to the invention comprises a first circuit 1 for controlling the temperature of the engine 11.
  • This first circuit 1 allows the circulation of a cooling fluid between the engine 11 and a main radiator 10 placed in a flow of air from outside the vehicle.
  • the first circuit 1 conventionally comprises a thermostat 15 at the output of the engine 11 which directs the fluid to a main bypass 16 or to the main radiator 10.
  • a main pump 14, placed at the inlet of the engine 11, circulates the fluid in The first circuit 1.
  • a heater 13, for heating the passenger compartment of the vehicle, is placed in parallel with the main bypass 16,
  • the system comprises a second temperature control circuit 2a independent of the first circuit 1.
  • This second circuit 2a comprises a secondary pump 24, a secondary radiator 20, also placed in the air flow coming from the outside of the vehicle, the radiator of charge air 22 and the radiator of recycled gas 21, the charge air heaters 22 and recycled gas 21 are air / water exchangers in which heat exchange takes place between a heat transfer liquid which circulates in the second circuit 2a and respectively the intake air and the recycled gases circulating in the bypass 19.
  • the output of the secondary pump 24 is connected to the inputs of the recycled gas radiator 21 and the charge air cooler 22, arranged in parallel.
  • the output of the charge air cooler 22 is connected to a first valve 61, of the two-way type.
  • the output of the recycled gas radiator 21 and the outlet of the first valve 61 are connected to the inlet of a three-way valve 25, the two outlets of the three-way valve 25 are respectively connected to the input of the secondary radiator 20 and the input of a first bypass 23, placed in parallel with the secondary radiator 20.
  • the system comprises an electronic computer or central unit 5 which receives data on the state of the system, and which controls the three-way valve 25 and the first valve 61. It receives for example a temperature T1 of the output coolant. of the engine 11, a temperature T2 of the liquid in the second circuit 2a upstream of the three-way valve 25, a temperature 13 of the mixture of the intake air and recycled gases, a temperature 14 of the coolant at the outlet of the charge air cooler, representative of the temperature of the charge air cooler 22, a coolant temperature T5 of the output of the recycled gas heater, representative of the temperature of the recycled gas heater, a pressure P in the intake manifold, representative of the load of the engine 11, and a quantity of fuel injected.
  • a temperature T1 of the output coolant. of the engine 11 receives for example a temperature T1 of the output coolant. of the engine 11, a temperature T2 of the liquid in the second circuit 2a upstream of the three-way valve 25, a temperature 13 of the mixture of the intake air and recycled gases, a temperature 14
  • the secondary pump 24 continuously circulates the liquid in the second circuit 2a.
  • the direction of circulation from the secondary pump 24 is directed towards the charge air heaters 22 and recycled gas 21, the three-way valve 25, the secondary radiator 20 or the first bypass 23, before returning to the secondary pump 24,
  • the three-way valve directs the flow of liquid in the first bypass 23, thus turning off the secondary radiator 20.
  • the first valve 61 is closed.
  • the liquid circulates in a loop between the recycled gas radiator 21 and the secondary pump 24 and rises rather quickly in temperature thanks to the calories provided by the recycled gases.
  • the temperature T3 increases quite rapidly, which makes it possible to limit the emission of unburned gases.
  • the charge air is not cooled since the liquid does not circulate in the charge air radiator 22.
  • the first valve 61 is opened. This can occur when the engine 11 is operating at a high load. , and that the temperature of the charge air rises up to 200 ° C.
  • the criterion for opening the first valve 61 is, for example, a temperature T4 greater than 115 ° C. It is also possible to take an indication of the load of the motor 11, such as the exceeding of a threshold on the boost pressure P or on the quantity of fuel Q injected, these values possibly being filtered.
  • the temperature T4 can be given by a sensor or a digital temperature model of the wall of the charge air cooler 22 taking into account the operation of the engine 11 and its environment.
  • the second circuit 2a is high enough f the three-way valve 25 is controlled to guide at least partially the flow of liquid to the secondary radiator 20, can be seen here that the engine 11 is warm when the coolant temperature T at the output of motor 11 is greater than 80 0 C. at this time, the second circuit 2a cools the recycled gases and the charge air in order to optimize operation of the engine 11.
  • the temperature T3 of the inlet gas can be measured and regulated by modulating the orientation of the three-way valve 25.
  • the three-way valve 25 can be in all-or-nothing operation, that is to say binary, or continuously variable mode, it is to say progressive.
  • the set point for the temperature T3 can be determined as a function of the operating point of the motor 11, for example by means of a mapping,
  • FIG. 2 differs from that 2a of FIG. 1 by the addition of a second valve 62 of the two-way type downstream of the recycled gas radiator 21, allowing to reduce or cut the flow of liquid in the latter.
  • control unit 5 controls the closing of the second valve 62 when the engine 11 is cold and a temperature T5 of the liquid at the outlet of the recycled gas radiator 21 is less than a predetermined threshold, for example 90 0 C.
  • a predetermined threshold for example 90 0 C.
  • the temperature can be measured directly on a wall of the radiator 21, or into the liquid in or out of the radiator 21. the cooling recycled gas at the beginning of the temperature rise phase of the engine 11 is thus limited.
  • the first circuit 1 is identical to that of the first embodiment.
  • the second circuit 2c comprises in loop, in the direction of the flow of liquid, the secondary pump 24, a third valve 63 of the two-way type, a fourth valve 64 of the two-way type, the secondary radiator 20, the air radiator of The first bypass 23 is connected upstream of the fourth valve 64 and opens upstream of the charge air radiator 22.
  • a second bypass 26 is connected upstream of the third valve 63 and opens between the charge air radiator 22 and the recycled gas radiator 21.
  • a nozzle, making a restriction of the passage of the liquid, is provided on the first 23 and the second bypass 26.
  • the third valve 63 When starting the engine 11, when it is cold, the third valve 63 is closed.
  • the liquid circulates in a loop between the recycled gas heater 21 and the secondary pump 24 and rises quite rapidly in temperature thanks to the calories provided by the recycled gases.
  • the loop is very short, which limits the thermal inertia of it.
  • the temperature increases rapidly enough, which makes it possible to limit the emission of unburned gases.
  • the charge air is not cooled since the liquid does not circulate in the charge air radiator 22.
  • the third valve 63 by maintaining the fourth valve 64 closed.
  • the same criteria as in the first embodiment are used. Due to the presence of a nozzle in the second bypass 26, the liquid at least partially flows through the third valve 63, the first bypass 23 and the charge air radiator 22.
  • the fourth valve 64 When it is considered that the motor 11 is hot, or that the temperature of the liquid in the second circuit is sufficiently high, the fourth valve 64 is opened to direct the flow of liquid towards the secondary radiator 20. Due to the presence of a nozzle in the second bypass 26, the liquid preferably circulates in the secondary radiator 20. At this time, the second circuit can cool the recycled gas and the charge air to optimize the operation of the engine 11.
  • the same transition criteria as in the first embodiment can be applied to the second embodiment.
  • the recycled gas heater is smaller than the charge air radiator.
  • the engine works at low load and high rate of recycled gas.
  • the loop on the secondary pump 24 and the recycled gas radiator 21 with a reduced volume of liquid, the temperature rise in the secondary circuit 2c will be obtained the fastest, while avoiding the boiling of the liquid of cooling.
  • the cooling liquid circulates in the radiator not supercharging air, the f intake air is not cooled.
  • the second circuit 2d is simplified by the deletion of the first bypass 23 and the fourth valve 64.
  • the third valve 63 is open and the secondary radiator 20 is put into operation.
  • the transient phase with the loop comprising the secondary pump 24, the third valve 63 the charge air radiator 22 and the recycled gas radiator 21 is eliminated.
  • This simpler and less expensive circuit is interesting for highly turbocharged engines. Indeed, for these engines, the charge air temperature is generally quite high, and it is not disadvantageous to supply the charge air radiator 22 only liquid cooled by the passage in the secondary radiator 20.
  • the first circuit 1 is identical to that of the first embodiment.
  • the second circuit 2 comprises, in a loop and in the direction of liquid flow, the secondary pump 24, the cooler # supercharging air 22 and the gas cooler recycled 21 placed in parallel, a fifth valve 65 of the type two-way the secondary radiator 20.
  • a first bypass line 90 is connected between the upstream of the fifth valve 65 and the downstream of the heater 13 of the first circuit 1.
  • a second bypass line 91 is connected between the downstream of the secondary radiator 20 and the upstream of the heater 13.
  • a sixth valve 66 of the two-way type is placed on the first bypass line 90, so as to be able to cut off the circulation in said duct 90.
  • the fifth valve 65 When the engine 11 is cold, the fifth valve 65 is closed and the sixth valve 66 is open, as shown in Figure 5.
  • the liquid driven by the secondary pump 24 then flows through the charge air heaters 22 or recycled gas 21, the sixth valve 66, in the first circuit 1, then returns to the secondary pump 24.
  • the secondary pump 24 may optionally be stopped, the flow of fluid being activated by the main pump 14.
  • the calories captured by the recycled gas radiators 21 and charge air 22 are transferred to the engine 11 to accelerate the warm-up of the engine 11 and the cockpit.
  • the fifth and sixth valves 66 can be replaced by a three-way valve placed for example upstream of the secondary radiator 20 to direct the fluid to the first bypass line 90 or to the secondary radiator 20.
  • the first circuit If further comprises a separation valve 67 placed between the start of the second bypass pipe 91 and the upstream of the main bypass 16.
  • the second circuit 2f the charge air radiator 22 is not in parallel with the recycled gas radiator 21, but downstream of the secondary radiator 20 and upstream of the return of the second bypass line 91.
  • the separation valve 67 is closed, the fifth valve 65 is closed and the sixth valve 66 is open, as shown in FIG. 7.
  • the liquid driven by the secondary pump 24 then circulates through the recycled gas heater 21, the sixth valve 66, the heater 11, then returns to the secondary pump 24 by the second bypass pipe 91 "Calories are then quickly transferred to heat the cabin, faster than if the heater 13 was powered by the first circuit If. In addition, all the calories developed by the motor 11 are stored in the first circuit If to accelerate the warm-up.
  • the separation valve 67 is open and the recycled gas radiator 21 participates in the temperature rise of the first circuit 1 and the motor 11.
  • the fifth valve 65 is at least partially opened to circulate a portion of the liquid in the secondary radiator 20 and in the charge air radiator. .
  • the charge air radiator 22 and the recycled gas radiator 21 may be placed in parallel as in FIG. 5 or separated as in FIG. 7, the first case being more suitable when the engine 11 is heavily supercharged.
  • the second case requires managing the risk of boiling, but is more efficient for the rise in temperature.
  • valves whose control is a function of the temperature of the liquid flowing through them can be controlled by the thermal expansion of a wax contained in a container placed in the flow of liquid.
  • the switching of the valve can be anticipated at a temperature level below the predetermined threshold by a heating resistor that heats the wax. This is called a piloted thermostat.
  • the invention is not limited to the embodiments which have been described solely by way of example. Other combinations of variants, such as the arrangement of the radiators and the technology of the binary or progressive valves, can be used effectively.

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Abstract

Un système de contrôle de la température d'un moteur (11) suralimenté comporte un circuit de recyclage de gaz d'échappement, un premier circuit (1) de refroidissement comportant un radiateur principal (10), pour refroidir le moteur (11), un deuxième circuit (2a) comportant un radiateur d'air de suralimentation (22), une pompe secondaire (24) et un radiateur secondaire (20), et en outre un radiateur de gaz recyclés (21). Procédé de commande d'un tel système.

Description

Système et procédé de contrôle de la température d'un moteur suralimenté et comportant un circuit de recyclage de gaz d' échappement
L'invention concerne un système de contrôle de la température d'un moteur, et le procédé de commande de ce système. Plus particulièrement, elle concerne un moteur gui est suralimenté et qui comporte un circuit de recyclage de gaz d'échappement.
Dans un moteur à combustion interne, suralimenté par exemple par un turbocompresseur, il est connu de recycler une partie des gaz d'échappement vers le circuit d'admission. Ceci permet d'améliorer les conditions de combustion par un meilleur contrôle de la température lors de la combustion et des compositions gazeuses, afin de réduire à la source l'émission de gaz polluants et d'augmenter le rendement du moteur.
Pour améliorer encore le fonctionnement d'un tel moteur, on constate qu'il est intéressant de fonctionner avec un taux de gaz recyclés encore plus important que celui pratiqué couramment actuellement. Cependant, en augmentant le taux de gaz recyclés, il devient plus difficile de contrôler la' température des gaz admis dans le moteur. En particulier, si la température augmente trop, on risque de détériorer des organes du moteur et d'augmenter la production d'oxydes d'azote.
L'un des moyens couramment mis en œuvre pour contrôler la température des gaz à l'admission est de placer un radiateur sur le circuit d'air de suralimentation, à la sortie du compresseur. Le document FR 2 463 860 dévoile par exemple un système de refroidissement d'un moteur comportant un premier circuit de refroidissement dans lequel un liquide de refroidissement circule. Dans ce circuit, le fluide circule dans un radiateur primaire, est refoulé par une pompe, d'une part vers le moteur, et d'autre part vers un premier radiateur d' air de suralimentation avant de retourner au radiateur primaire. Un deuxième circuit de refroidissement comporte un radiateur secondaire et un deuxième radiateur d' air de suralimentation placé en aval du premier. L'utilisation d'un deuxième circuit de refroidissement permet de fonctionner avec une température de liquide de refroidissement plus basse que celle du premier circuit, et donc de mieux refroidir l'air de suralimentation.
Cependant, lors de l'utilisation d'un moteur avec un fort taux de gaz recyclés, le refroidissement de l'air de suralimentation n'est plus suffisant pour le refroidissement des gaz d'admission.
Le document WO2005/073535 présente un système de contrôle de la température d'un moteur à deux circuits de refroidissement. On premier circuit de refroidissement à basse température comporte un radiateur secondaire, une pompe électrique, un radiateur drair de suralimentation, un radiateur de gaz recyclés et une vanne. Un deuxième circuit classique permet le refroidissement du moteur. La vanne permet de répartir les débits entre le radiateur d' air de suralimentation et le radiateur de gaz recyclés, mais sans donner la possibilité d'annuler le débit dans le radiateur d'air de suralimentation lorsque la pompe électrique est en marche. La circulation permanente d'eau dans le radiateur secondaire ne permet pas d' empêcher le refroidissement de l'air de suralimentation pendant la phase de montée en température du moteur. Si la pompe électrique est arrêtée, le liquide de refroidissement risque de bouillir dans le radiateur de gaz recyclés en particulier.
C'est donc un objectif de fournir un système de contrôle de la température d'un moteur suralimenté et comportant un circuit de recyclage de gaz d'échappement permettant d' optimiser la température des gaz à l'admission.
Avec cet objectif en vue, l'invention a pour objet un système de contrôle de la température d'un moteur suralimenté et comportant un circuit de recyclage de gaz d'échappement, le système comportant un premier circuit de refroidissement comportant un radiateur principal, pour refroidir le moteur, un deuxième circuit comportant un radiateur d'air de suralimentation, un radiateur de gaz recyclés, une pompe secondaire et un radiateur secondaire. Ii comporte en outre des moyens de dérivation pour court-circuiter sur commande le radiateur secondaire.
L'utilisation de deux circuits de refroidissement permet de travailler avec des niveaux de températures différents. En particulier, le deuxième circuit contient du liquide de refroidissement dont la température moyenne est inférieure à celle dans le premier circuit. En effet, le niveau de la température moyenne dans le premier circuit est conditionné par le fonctionnement du moteur. En se libérant de cette contrainte avec le deuxième circuit, on permet de refroidir les gaz d'admission à un niveau de température suffisamment bas. De plus, en refroidissant également les gaz recyclés, on peut maîtriser la température des gaz à l'admission sur une plus grande plage, quelque soit le taux de recyclage des gaz d'échappement. Enfin, en refroidissant les gaz recyclés, on augmente leur densité, ce qui permet en outre d'augmenter la limite du taux de ces gaz recyclés. Le refroidissement des gaz d' admission est assuré dans toutes les configurations, que ce soit à forte charge, où la température de l'air de suralimentation est à température élevée à la sortie du compresseur, ou quand le taux de recyclage est fort.
Les moyens de dérivation évitent que le radiateur secondaire soit en service lorsque la température dans le premier circuit est encore insuffisante. La dissipation des calories est ainsi évitée, permettant une mise en température plus rapide .
Selon une première disposition particulière, les moyens de dérivation comporte un premier bipasse en parallèle avec le radiateur secondaire, et des moyens de sélection pour orienter un fluide de refroidissement vers le radiateur secondaire ou vers le premier bipasse. Ainsi, il est possible de boucler le deuxième circuit sur le radiateur dr air de suralimentation, le radiateur de gaz recyclés et la pompe, en mettant hors du circuit le radiateur secondaire. Ce mode de fonctionnement est particulièrement intéressant pendant une phase de démarrage du moteur, en permettant une mise en température rapide du deuxième circuit. En effet, lorsque le moteur est froid, il peut être avantageux de ne pas diminuer, voire d'augmenter la température des gaz d'admission, pour améliorer les conditions de combustion. II est alors utile de ne pas dissiper de calories par le radiateur secondaire.
Les moyens de sélection sont par exemple choisis parmi une vanne trois voies, ou une vanne en entrée du radiateur secondaire combinée avec un ajutage sur le bipasse,, ou une paire de vannes, un thermostat double effet ou un thermostat piloté combiné avec un ajutage. La vanne trois voies comporte une entrée et deux sorties, l'une vers le bipasse et l'autre vers le radiateur secondaire, et elle oriente le fluide de refroidissement vers l'un ou l'autre des éléments. Selon une réalisation particulière, le fluide peut être divisé en deux flux plus ou moins équilibrés. D'autres moyens peuvent remplacer la vanne trois voies, tels qu'une paire de vannes disposés à l'entrée respective du radiateur secondaire et du bipasse. Les thermostats sont des vannes dont la commande est réalisée en fonction de la température du fluide qui les traverse.
Selon un premier mode de réalisation, le radiateur d'air de suralimentation et le radiateur de gaz recyclés sont disposés en parallèle. Ils sont donc alimentés chacun par le liquide de refroidissement à la température la plus basse, celle à la sortie du radiateur secondaire, ce qui permet d' obtenir le niveau de température le plus bas possible pour l'air ou les gaz refroidis.
Selon un perfectionnement, le système comporte une première vanne pour isoler le radiateur d'air de suralimentation. La première vanne permet de couper ou de réduire la circulation de fluide dans le radiateur d'air de suralimentation. Ceci est intéressant pendant la phase de montée en température, où il est utile de ne pas refroidir l'air de suralimentation pour améliorer la combustion. Le fluide stagnant dans le radiateur d'air de suralimentation n'est pas remplacé par du liquide plus froid. Par ailleurs, lorsque le moteur est chaud et à faible charge, il se peut que la température de l'air de suralimentation soit inférieure à celle du fluide dans le deuxième circuit. Dans ce cas, en coupant la circulation dans le radiateur d'air de suralimentation, on évite le réchauffement de l'air de suralimentation.
Selon un autre perfectionnement, le système comporte une deuxième vanne pour isoler le radiateur de gaz recyclés. Ceci permet, en phase de montée en température, d'annuler ou de réduire le débit de fluide dans le radiateur de gaz recyclés et en conséquence de réduire le refroidissement des gaz recyclés dans ledit radiateur. La circulation du fluide est rétablie dès qu'un risque d'ébullition du fluide est détecté.
Selon une deuxième disposition particulière, en combinaison ou non avec la première, les moyens de dérivation comportent un deuxième bipasse dans le deuxième circuit permettant de mettre en boucle la pompe et le radiateur de gaz recyclés. Dans cette disposition, lorsque ladite boucle est établie, le radiateur d'air de suralimentation et le radiateur secondaire sont en dehors du flux du fluide. Ladite boucle est très courte, ce qui permet d'obtenir une montée en température dans le radiateur de gaz recyclés assez rapide, en limitant la masse du fluide et des éléments à réchauffer. Ceci est particulièrement intéressant en phase de montée en température du moteur.
Selon un perfectionnement , le radiateur d'air de suralimentation est disposé en amont du radiateur de gaz recyclés. Le niveau de température de l'air comprimé est souvent inférieur à celui des gaz d'échappement recyclés. Aussi, il est plus efficace d' orienter le fluide sortant du radiateur secondaire vers le radiateur d'air de suralimentation puis vers le radiateur de gaz recyclés, plutôt que le contraire. La température du fluide en sortie de radiateur de gaz recyclés pourrait ne pas permettre le refroidissement de l'air de suralimentation.
Selon une troisième disposition particulière, les moyens de dérivation comportent deux conduites de dérivation pour connecter le deuxième circuit en parallèle avec le premier circuit. Avec une telle disposition, il est possible de faire participer le deuxième circuit à l'élévation de température du premier circuit en phase de démarrage. Les conduites de dérivation sont fermées lorsque la température du premier circuit est suffisamment haute.
Selon un perfectionnement, le premier circuit comporte un aérotherme de chauffage d'habitacle, le deuxième circuit étant connecté en parallèle avec l' aérotherme, des moyens de sélection permettant de mettre en boucle la pornpe? le radiateur de gaz recyclés et l' aérotherme. Selon un perfectionnement complémentaire, une vanne de séparation permet d'isoler l'aérotherme hors du premier circuit. Dans cette configuration, l'aérotherme est mis en circuit en particulier avec le radiateur de gaz recyclés. Ainsi, pendant la phase de mise en température du moteur, toutes les calories du moteur servent à cette mise en température, tandis que les calories récupérées par le radiateur de gaz recyclés sont transférées dans l'habitacle par l'intermédiaire de l'aérotherme, de manière à augmenter rapidement la température à l'intérieur de 1' habitacle .
Dans la troisième disposition du système, le radiateur de gaz recyclés et le radiateur d'air de suralimentation peuvent être disposés en parallèle, ou le radiateur de gaz recyclés peut être disposé en aval du radiateur d'air de suralimentation.
L'invention a aussi pour objet un procédé de commande d'un système tel que décrit précédemment, selon lequel le radiateur secondaire est en service si au moins l'une des conditions suivantes est remplie : le moteur est chaud ; la température du fluide dans le deuxième circuit est supérieure à un seuil prédéterminé ; la charge du moteur est supérieure à un seuil prédéterminé ,
Si aucune des conditions ci-dessus n' est remplie, on annule ou on réduit le débit de liquide dans le radiateur secondaire, ce qui limite le refroidissement de l'air de suralimentation ou des gaz recyclés.
Lorsque le moteur est chaud, il est utile de minimiser la température des gaz d'admission, et donc d'évacuer les calories en provenance de l'air d'admission et des gaz recyclés par le radiateur secondaire. On détermine que le moteur est chaud par exemple par une mesure de la température du fluide de refroidissement en sortie de moteur. Si cette température dépasse par exemple 700C, on considère que le moteur est chaud. Le seuil de température peut être différent en fonction du moteur.
Par ailleurs, il faut éviter que le liquide de refroidissement n'entre en ébullition. Aussi, il est utile de prendre en compte la température à au moins un point du deuxième circuit, comme par exemple à l'entrée du radiateur secondaire, dans lrun des radiateurs ou à leur sortie, pour mettre en service le radiateur secondaire.
Enfin, lorsque la charge du moteur est importante, l'air de suralimentation est fortement comprimé et sa température est élevée. Pour optimiser le remplissage du moteur, il est utile de refroidir l'air de suralimentation afin de le rendre plus dense. Cette situation peut se produire même si le moteur n'est pas encore chaud ou si la température du fluide du deuxième circuit est encore faible.
Le procédé selon l' invention est mis en œuvre par exemple par une unité électronique de contrôle qui reçoit des informations du système et du moteur et qui pilote des vannes pour déterminer les chemins de circulation du fluide dans les circuits. Lorsque le deuxième circuit comporte la première vanne, cette dernière est fermée lorsqu'au moins l'une des conditions suivantes est remplie : le moteur est froid et la température représentative du radiateur d'air de suralimentation est inférieure à la température de l'air de suralimentation ; le moteur est chaud, la charge du moteur est faible et la température représentative du radiateur d'air de suralimentation est supérieure à la température de l'air de suralimentation.
La première vanne isole le radiateur d' air de suralimentation quand les échanges thermiques ne sont pas souhaités. C'est le cas lorsque le moteur est froid et qu'il est souhaitable d'avoir des gaz à l'admission qui soient les plus chauds possibles, pour améliorer les conditions de combustion et limiter la formation de gaz imbrûlés. La circulation du fluide dans cette phase refroidirait l'air de suralimentation, ce qui n'est pas souhaitable.
C'est aussi le cas lorsque le moteur est chaud et que l'on ne souhaite pas réchauffer l'air d'admission. Si le fluide est plus chaud que l'air d'admission, il réchaufferait l'air en circulant dans le radiateur d'air de suralimentation, ce qui n'est pas souhaitable à ce moment.
Alternativement, la première vanne est fermée lorsqu'au moins l'une des conditions suivantes est remplie : - le moteur est froid, la charge du moteur est faible, la température représentative du radiateur d'air de suralimentation est inférieure à un seuil prédéterminé et la température de l'air de suralimentation est inférieure à un seuil prédéterminé ; - le moteur est chaud, la charge du moteur est faible et la température représentative du radiateur d'air de suralimentation est supérieure à la température de l?air de suralimentation ; la température représentative du radiateur d'air de suralimentation est inférieure à un seuil prédéterminé .
La température représentative de l?un des radiateurs peut être une température mesurée en un point du radiateur, mais on prendra en général la température du fluide caloporteur mesurée à la sortie du radiateur.
Lorsque le deuxième circuit comporte la deuxième vanne, cette dernière est ouverte lorsque la température représentative du radiateur de gaz recyclés est supérieure à un seuil prédéterminé. Ainsi, dès qu'un risque d'ébullition est détecté, la vanne est ouverte pour faire circuler le fluide et éviter ce risque. Par contre, la deuxième vanne peut être fermée lorsque le moteur est froid et que la température des gaz à l'admission est inférieure à un seuil prédéterminé, ou que le taux de gaz recyclés est nul.
Dans le cas d'un système selon la deuxième disposition, la pompe et le radiateur de gaz recyclés sont connectés en boucle uniquement lorsque la température représentative du radiateur de gaz recyclés est inférieure à un seuil prédéterminé. Ainsi, dès qu'un risque d* ébuliition est détecté par le franchissement du seuil prédéterminé lors de la phase de montée en température du moteur, le deuxième circuit est élargi pour impliquer d'autres échanges thermiques avec le radiateur d' air de suralimentation ou le radiateur secondaire et éviter ce risque. Lorsque la pompe et le radiateur de gaz recyclés sont connectés en boude? on obtient une montée en température rapide du radiateur de gaz recyclés.
Si en outre le système comporte le premier bipasse, on connecte le radiateur de gaz recyclés, la pompe et le radiateur d'air de suralimentation en boucle lorsque la charge du moteur est inférieure à un seuil prédéterminé et la température représentative du radiateur d'air de suralimentation est inférieure à un autre seuil prédéterminé. Ainsi, après la montée en température du radiateur de gaz recyclés, ou du liquide caloporteur qui en sort, le radiateur d'air de suralimentation est mis aussi en température sans que des calories soient dissipées dans le radiateur secondaire.
L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'un système conforme à un premier mode de réalisation de l' invention ; la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 d'une variante du premier mode de réalisation ; la figure 3 est une vue schématique d'un système conforme à un deuxième mode de réalisation de l' invention ; la figure 4 est une vue similaire à la figure 3 d'une variante du deuxième mode de réalisation ; les figures 5 et 6 sont des vues schématiques d' un système conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention, dans deux modes de fonctionnement différents ; - les figures 7 et 8 sont des vues schématiques d' un système conforme à une variante du troisième mode de réalisation de l'invention, dans deux modes de fonctionnement différents.
Un premier mode de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 1. Un moteur thermique
11 pour la motorisation d'un véhicule automobile est alimenté en air d'admission par l'intermédiaire d'un filtre à air 7, d'un compresseur 31 d'un turbocompresseur 3 et d'un radiateur d'air de suralimentation 22. Le moteur thermique 11 génère des gaz d'échappement qui sont évacués par une turbine 30 du turbocompresseur 3 puis un dispositif de traitement 8. Une partie des gaz d'échappement peut être recyclée par une dérivation 19 placée en amont de la turbine 30 et connectée en aval du radiateur d'air de suralimentation 22, Un radiateur de gaz recyclés 21 est placé sur la dérivation 19.
Le système selon l'invention comporte un premier circuit 1 de contrôle de la température du moteur 11. Ce premier circuit 1 permet la circulation d'un fluide de refroidissement entre le moteur 11 et un radiateur principal 10 placé dans un flux d'air provenant de l'extérieur du véhicule. Le premier circuit 1 comporte classiquement un thermostat 15 à la sortie du moteur 11 qui oriente le fluide vers un bipasse principal 16 ou vers le radiateur principal 10. Une pompe principale 14, placée à l'entrée du moteur 11, fait circuler le fluide dans Ie premier circuit 1. Un aérotherme 13, destiné à chauffer l'habitacle du véhicule,, est placé en parallèle avec le bipasse principal 16,
Le système comporte un deuxième circuit 2a de contrôle de température Indépendant du premier circuit 1. Ce deuxième circuit 2a comporte une pompe secondaire 24, un radiateur secondaire 20, placé également dans le flux d'air provenant de l'extérieur du véhicule, le radiateur d'air de suralimentation 22 et le radiateur de gaz recyclés 21, Les radiateurs d'air de suralimentation 22 et de gaz recyclés 21 sont des échangeurs air/eau dans lesquels des échanges thermiques ont lieu entre un liquide caloporteur qui circule dans le deuxième circuit 2a et respectivement l'air d'admission et les gaz recyclés qui circulent dans la dérivation 19.
Selon le premier mode de réalisation, la sortie de la pompe secondaire 24 est connectée aux entrées du radiateur de gaz recyclés 21 et du radiateur d'air de suralimentation 22, disposés en parallèle. La sortie du radiateur d'air de suralimentation 22 est connectée à une première vanne 61, du type deux voies. La sortie du radiateur de gaz recyclés 21 et la sortie de la première vanne 61 sont connectées à l'entrée d'une vanne trois voies 25, Les deux sorties de la vanne trois voies 25 sont connectées respectivement à l'entrée du radiateur secondaire 20 et à l'entrée d'un premier bipasse 23, placé en parallèle avec le radiateur secondaire 20.
Le système comporte un calculateur électronique ou unité centrale 5 qui reçoit en entrée des données sur l'état du système, et qui pilote la vanne trois voies 25 et la première vanne 61. Il reçoit par exemple une température Tl du liquide de refroidissement en sortie du moteur 11, une température T2 du liquide dans le deuxième circuit 2a en amont de la vanne trois voies 25, une température 13 du mélange de l'air d'admission et des gaz recyclés, une température 14 du liquide de refroidissement en sortie du radiateur d' air de suralimentation, représentative de la température du radiateur d'air de suralimentation 22, une température T5 du liquide de refroidissement en sortie du radiateur de gaz recyclés, représentative de la température du radiateur de gaz recyclés, une pression P dans le collecteur d'admission, représentative de la charge du moteur 11, et une quantité de carburant injecté.
La pompe secondaire 24 fait circuler en permanence le liquide dans le deuxième circuit 2a. Le sens de circulation depuis la pompe secondaire 24 s'oriente vers les radiateurs d'air de suralimentation 22 et de gaz recyclés 21, la vanne trois voies 25, le radiateur secondaire 20 ou le premier bipasse 23, avant le retour à la pompe secondaire 24,
Lors de la mise en route du moteur 11, lorsque celui-ci est froid, la vanne trois voies 25 oriente le flux de liquide dans le premier bipasse 23, mettant ainsi le radiateur secondaire 20 hors circuit. La première vanne 61 est fermée. Ainsi, le liquide circule en boucle entre le radiateur de gaz recyclés 21 et la pompe secondaire 24 et monte assez rapidement en température grâce aux calories apportées par les gaz recyclés. La température T3 augmente assez rapidement, ce qui permet de limiter l'émission de gaz imbrûlés. L'air de suralimentation n' est pas refroidi puisque le liquide ne circule pas dans le radiateur d'air de suralimentation 22.
Si le niveau de température du liquide dans le radiateur d'air de suralimentation 22 s'élève avec le risque d'entraîner l'ébullition du liquide, on ouvre la première vanne 61. Ceci peut se produire lorsque le moteur 11 fonctionne à forte charge, et que la température de l'air de suralimentation monte jusqu'à 2000C, Le critère d'ouverture de la première vanne 61 est par exemple une température T4 supérieure à 1150C. On peut prendre aussi comme critère une indication de la charge du moteur 11, comme le dépassement d'un seuil sur la pression P de suralimentation ou sur la quantité de carburant Q injectée, ces valeurs étant éventuellement filtrées. La température T4 peut être donnée par un capteur ou par un modèle numérique de température de la paroi du radiateur d'air de suralimentation 22 prenant en compte le fonctionnement du moteur 11 et son environnement.
Lorsque l'on considère que le moteur 11 est chaudf ou que la température du liquide dans le 1?
deuxième circuit 2a est suffisamment hautef on pilote la vanne trois voies 25 pour orienter au moins partiellement le flux de liquide vers le radiateur secondaire 20, On peut considérer ici que le moteur 11 est chaud lorsque la température Tl du liquide de refroidissement en sortie du moteur 11 est supérieure à 80 0C. A ce moment, le deuxième circuit 2a permet de refroidir les gaz recyclés et l'air de suralimentation afin d'optimiser le fonctionnement du moteur 11. En option, la température des gaz d'admission T3 peut être mesurée et régulée en modulant l'orientation de la vanne trois voies 25. La vanne trois voies 25 peut être en fonctionnement tout-ou-rien, c'est-à-dire binaire, ou en mode variable continûment, c'est-à-dire progressif. La consigne pour la température T3 peut être déterminée en fonction du point de fonctionnement du moteur 11, par exemple à l'aide d'une cartographie,
One variante du premier mode de réalisation est montrée sur la figure 2. Le deuxième circuit 2b diffère de celui 2a de la figure 1 par l'ajout d'une deuxième vanne 62 du type deux voies en aval du radiateur de gaz recyclés 21, permettant de réduire ou couper le flux de liquide dans ce dernier.
Dans cette variante, l'unité de commande 5 pilote la fermeture de la deuxième vanne 62 lorsque le moteur 11 est froid et qu'une température T5 du liquide en sortie du radiateur de gaz recyclés 21 est inférieure à un seuil prédéterminé, par exemple 90 0C. La température peut être mesurée directement sur une paroi du radiateur 21, ou dans le liquide dans ou à la sortie du radiateur 21. Le refroidissement des gaz recyclés en début de la phase de montée en température du moteur 11 est ainsi limité.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'Invention, représenté sur la figure 3, le premier circuit 1 est identique à celui du premier mode de réalisation. Le deuxième circuit 2c comporte en boucle, dans le sens du flux de liquide, la pompe secondaire 24, une troisième vanne 63 du type deux voies, une quatrième vanne 64 du type deux voies, le radiateur secondaire 20, le radiateur d'air de suralimentation 22 et le radiateur de gaz recyclés 21. Le premier bipasse 23 est connecté en amont de la quatrième vanne 64 et débouche en amont du radiateur d'air de suralimentation 22. Un deuxième bipasse 26 est connecté en amont de la troisième vanne 63 et débouche entre le radiateur d'air de suralimentation 22 et le radiateur de gaz recyclés 21. Un ajutage, réalisant une restriction du passage du liquide, est prévu sur le premier 23 et le deuxième bipasse 26.
Lors de la mise en route du moteur 11, lorsque celui-ci est froid, la troisième vanne 63 est fermée. Ainsi, le liquide circule en boucle entre le radiateur de gaz recyclés 21 et la pompe secondaire 24 et monte assez rapidement en température grâce aux calories apportées par les gaz recyclés. La boucle est très courte, ce qui limite l'Inertie thermique de celle-ci. La température 13 augmente assez rapidement, ce qui permet de limiter l'émission de gaz imbrûiés. L'air de suralimentation n'est pas refroidi puisque le liquide ne circule pas dans Ie radiateur d'air de suralimentation 22.
Si Ie niveau de température du liquide dans le radiateur d'air de suralimentation 22 s'élève, avec le risque d'entraîner l'ébullition du liquide, on ouvre la troisième vanne 63 en maintenant la quatrième vanne 64 fermée. On utilise les mêmes critères que dans le premier mode de réalisation. Du fait de la présence d'un ajutage dans le deuxième bipasse 26, le liquide circule au moins partiellement par la troisième vanne 63, le premier bipasse 23 et le radiateur d'air de suralimentation 22.
Lorsque l'on considère que le moteur 11 est chaud, ou que la température du liquide dans le deuxième circuit est suffisamment haute, on ouvre la quatrième vanne 64 pour orienter le flux de liquide vers le radiateur secondaire 20. Du fait de la présence d'un ajutage dans le deuxième bipasse 26, le liquide circule préférentiellement dans le radiateur secondaire 20. A ce moment, le deuxième circuit permet de refroidir les gaz recyclés et l'air de suralimentation afin d'optimiser le fonctionnement du moteur 11. Les mêmes critères de transition que dans le premier mode de réalisation peuvent être appliqués au deuxième mode de réalisation.
En général, le radiateur de gaz recyclés est de plus petite taille que le radiateur d'air de suralimentation. De plus, en cas de fonctionnement du véhicule sur un cycle urbain, le moteur travaille à faible charge et à fort taux de gaz recyclés. Aussi, en réalisant la boucle sur la pompe secondaire 24 et le radiateur de gaz recyclés 21, avec un volume de liquide réduit, on obtiendra la montée en température dans le circuit secondaire 2c la plus rapide, tout en évitant l'ébullition du liquide de refroidissement. Enfin, comme le liquide de refroidissement ne circule pas dans le radiateur d'air de suralimentation, lfair d'admission n'est pas refroidi.
Dans une variante du deuxième mode de réalisation, montrée sur la figure 4, le deuxième circuit 2d est simplifié par la suppression du premier bipasse 23 et de la quatrième vanne 64. Dans cette configuration, dès que le liquide circulant en boucle dans le radiateur de gaz recyclés 21 et la pompe secondaire 24 est chaud, par exemple avec une température supérieure à 900C, la troisième vanne 63 est ouverte et le radiateur secondaire 20 est mis en service. La phase transitoire avec la boucle comprenant la pompe secondaire 24, la troisième vanne 63 le radiateur d'air de suralimentation 22 et le radiateur de gaz recyclés 21 est supprimée. Ce circuit plus simple et moins onéreux est intéressant pour les moteurs fortement suralimentés. En effet, pour ces moteurs, la température de l'air de suralimentation est en général assez élevée, et il n'est pas pénalisant d'alimenter le radiateur d'air de suralimentation 22 uniquement en liquide refroidi par le passage dans le radiateur secondaire 20.
Dans un troisième mode de réalisation de l' invention, représenté sur les figures 5 et 6, le premier circuit 1 est identique à celui du premier mode de réalisation. Le deuxième circuit 2e comporte, en boucle et dans le sens du flux de liquide, la pompe secondaire 24, le radiateur d#air de suralimentation 22 et le radiateur de gaz recyclés 21 placés en parallèle, une cinquième vanne 65 du type deux voies et le radiateur secondaire 20. Une première conduite de dérivation 90 est connectée entre l'amont de la cinquième vanne 65 et l'aval de 1' aérotherme 13 du premier circuit 1. Une deuxième conduite de dérivation 91 est connectée entre l'aval du radiateur secondaire 20 et l'amont de l' aérotherme 13. Une sixième vanne 66 du type deux voies est placée sur la première conduite de dérivation 90, de manière à pouvoir couper la circulation dans ladite conduite 90.
Lorsque le moteur 11 est froid, la cinquième vanne 65 est fermée et la sixième vanne 66 est ouverte, comme représenté sur la figure 5. Le liquide animé par la pompe secondaire 24 circule alors à travers les radiateurs d'air de suralimentation 22 ou de gaz recyclés 21, la sixième vanne 66, dans le premier circuit 1, puis revient à la pompe secondaire 24. La pompe secondaire 24 peut éventuellement être à l'arrêt, la circulation du fluide étant activée par la pompe principale 14. Les calories captées par les radiateurs de gaz recyclés 21 et d'air de suralimentation 22 sont transférées au moteur 11 pour accélérer la mise en température du moteur 11 et de 1' habitacle.
Lorsque le moteur 11 est chaud, l'état des vannes est commuté, c'est-à-dire que la cinquième vanne 65 est ouverte et la sixième vanne 86 est fermée, comme représenté sur la figure 6. Les deux circuits 1, 2e sont alors isolés l'un de l'autre et le deuxième circuit assure le refroidissement du radiateur d'air de suralimentation 22 et du radiateur de gaz recyclés 21.
La cinquième et la sixième vanne 66 peuvent être remplacées par une vanne trois voies placée par exemple en amont du radiateur secondaire 20, pour orienter le fluide vers la première conduite de dérivation 90 ou vers le radiateur secondaire 20.
Dans une variante du troisième mode de réalisation, représentée sur les figures 7 et 8, le premier circuit If comporte en plus une vanne de séparation 67 placée entre le départ de la deuxième conduite de dérivation 91 et l'amont du bipasse principal 16. Dans le deuxième circuit 2f, le radiateur d'air de suralimentation 22 n'est pas en parallèle avec le radiateur de gaz recyclés 21, mais en aval du radiateur secondaire 20 et en amont du retour de la deuxième conduite de dérivation 91.
Dans la phase de mise en température du moteur 11, si le besoin de chauffage de l'habitacle se fait sentir, la vanne de séparation 67 est fermée, la cinquième vanne 65 est fermée et la sixième vanne 66 est ouverte, comme représenté sur la figure 7. Le liquide animé par la pompe secondaire 24 circule alors à travers le radiateur de gaz recyclés 21, la sixième vanne 66, l'aérotherme 13, puis revient à la pompe secondaire 24 par la deuxième conduite de dérivation 91» Des calories sont alors rapidement transférées pour chauffer l'habitacle, plus rapidement que si l'aérotherme 13 était alimenté par le premier circuit If. De plus, toutes les calories développées par le moteur 11 sont conservées dans le premier circuit If pour accélérer la mise en température.
Toujours pendant la phase de montée en température, si le besoin de chauffage n'existe pas ou est limité, la vanne de séparation 67 est ouverte et le radiateur de gaz recyclés 21 participe à la montée en température du premier circuit 1 et du moteur 11.
Sl la température dans le radiateur d'air de suralimentation 22 risque de provoquer une ébullition, alors on ouvre au moins partiellement la cinquième vanne 65 pour faire circuler une partie du liquide dans le radiateur secondaire 20 et dans le radiateur d'air de suralimentation 22.
Dès que le moteur 11 est chaud, la vanne de séparation 67 est ouverte, la cinquième vanne 65 est ouverte et la sixième vanne 66 est fermée, comme représenté sur la figure 8. Les deux circuits sont alors Isolés et remplissent leurs rôles respectifs.
D'autres variantes du troisième mode de réalisation peuvent être conçues. Le radiateur d'air de suralimentation 22 et le radiateur de gaz recyclés 21 peuvent être placés en parallèle comme sur la figure 5 ou séparés comme sur la figure 7, le premier cas étant plus adapté lorsque le moteur 11 est fortement suralimenté. Le deuxième cas nécessite de gérer le risque d' ébullition, mais est plus efficace pour la montée en température.
On notera que les vannes dont la commande est fonction de la température du liquide qui les traverse peuvent être commandées par Ia dilation thermique d' une cire contenue dans un contenant placé dans le flux de liquide. Pour ce type de vanne, il est nécessaire de maintenir un flux minimal, afin que la vanne soit sensible à la température du liquide. Aussi, même lorsqu'on considère dans les explications précédentes que la vanne est fermée, il subsiste un débit de liquide caloporteur à travers la vanne. La commutation de la vanne peut être anticipée à un niveau de température inférieur au seuil prédéterminé par une résistance chauffante qui réchauffe la cire. On parle alors de thermostat piloté.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits uniquement à titre d'exemple. D" autres combinaisons de variantes, telles que la disposition des radiateurs^ la technologie des vannes binaires ou progressives peuvent être utilisées efficacement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de contrôle de la température d'un moteur (11) suralimenté et comportant un circuit de recyclage de gaz d'échappement, le système comportant un premier circuit (1) de refroidissement comportant un radiateur principal (10), pour refroidir le moteur (115, un deuxième circuit comportant un radiateur d'air de suralimentation (22), un radiateur de gaz recyclés (21), une pompe secondaire (24) et un radiateur secondaire (20), caractérisé en ce qu' II comporte en outre des moyens de dérivation (23, 26, 90) pour court-clrculter sur commande le radiateur secondaire.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de dérivation comporte un premier bipasse (23) en parallèle avec le radiateur secondaire (20), et des moyens de sélection (25) pour orienter un fluide de refroidissement vers le radiateur secondaire (20) ou vers le premier bipasse (23) .
3. Système selon la revendication 2, dans lequel les moyens de sélection sont choisis parmi une vanne trois voies (25) , ou une vanne en entrée du radiateur secondaire combinée avec un ajutage sur le bipasse (23) , ou une paire de vannes, un thermostat double effet ou un thermostat piloté combiné avec un ajutage .
4. Système selon la revendication 2, dans lequel le radiateur dfair de suralimentation (22) et le radiateur de gaz recyclés (21) sont disposés en parallèle.
5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' II comporte une première vanne (61) pour Isoler le radiateur d'air de suralimentation (22).
6. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce qur II comporte une deuxième vanne (62) pour isoler le radiateur de gaz recyclés (21).
7. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens de dérivation comportent un deuxième bipasse (26) dans le deuxième circuit (2c, 2d) permettant de mettre en boucle la pompe secondaire (24) et le radiateur de gaz recyclés (21).
8. Système selon la revendication 1, dans lequel le radiateur d'air de suralimentation (22) est disposé en amont du radiateur de gaz recyclés (21).
9. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de dérivation comportent deux conduites de dérivation pour connecter le deuxième circuit (2e, 2f) en parallèle avec le premier circuit (1, If).
10. Système selon la revendication 9, dans lequel le premier circuit (1, If) comporte un aérotherme (13) de chauffage d'habitacle, Ie deuxième circuit (2e, 2f) étant connecté en parallèle avec 1' aérotherme (13), des moyens de sélection (65, 66, 67) permettant de mettre en boucle la pompe secondaire (24), Ie radiateur de gaz recyclés (21) et l' aérotherme (13).
11. Système selon la revendication 10, dans lequel une vanne de séparation (67) permet d'isoler 1' aérotherme (13) hors du premier circuit (If).
12. Système selon la revendication 9, dans lequel le radiateur de gaz recyclés (21) et le radiateur d'air de suralimentation (22) sont disposés en parallèle.
13. Système selon la revendication 9, dans lequel le radiateur de gaz recyclés (21) est disposé en aval du radiateur d'air de suralimentation (22) .
14. Procédé de commande d'un système selon l'une des revendications 2 ou 9, caractérisé en ce que le radiateur secondaire (20) est en service si au moins l'une des conditions suivantes est remplie : - le moteur (11) est chaud ; la température du fluide à l'entrée du radiateur secondaire (20) est supérieure à un seuil prédéterminé ; la charge du moteur (11) est supérieure à un seuil prédéterminé.
15. Procédé selon la revendication 14 de commande d'un système selon la revendication 5, dans lequel la première vanne (61) est fermée lorsqu'au moins l'une des conditions suivantes est remplie : - le moteur (11) est froid et la température représentative du radiateur d'air de suralimentation (T4) est inférieure à la température de l'air de suralimentation ; le moteur (11) est chaud, la charge du moteur (11) est faible et la température représentative du radiateur d'air de suralimentation (T4) est supérieure à la température de l'air de suralimentation .
16, Procédé selon la revendication 14 de commande d'un système selon la revendication 5, dans lequel la première vanne (61) est fermée lorsqu'au moins l'une des conditions suivantes est remplie : le moteur (11) est froid, la charge du moteur est faible, la température représentative du radiateur d'air de suralimentation (T4) est inférieure à un seuil prédéterminé et la température de l'air de suralimentation (22) est inférieure à un seuil prédéterminé ; - le moteur (11) est chaud, la charge du moteur (11) est faible et la température représentative du radiateur d'air de suralimentation (T4) est supérieure à la température de l'air de suralimentation ; - la température représentative du radiateur d'air de suralimentation (22) est inférieure à un seuil prédéterminé .
17. Procédé selon la revendication 14 de commande d'un système selon la revendication 6, dans lequel la deuxième vanne (62) est ouverte lorsque la température représentative du radiateur de gaz recyclés (T5) est supérieure à un seuil prédéterminé.
18. Procédé selon la revendication 14 de commande d'un système selon la revendication 7, dans lequel la pompe secondaire (24) et le radiateur de gaz recyclés (21) sont connectés en boucle uniquement lorsque la température représentative du radiateur de gaz recyclés (T5) est inférieure à un seuil prédéterminé .
19. Procédé selon la revendication 18 de commande d'un système selon les revendications 2 et 7 prises en combinaison, dans lequel le radiateur de gaz recyclés (21), la pompe secondaire (24) et le radiateur d'air de suralimentation (22) sont connectés en boucle lorsque la charge du moteur (11) est inférieure à un seuil prédéterminé et la température représentative du radiateur d' air de suralimentation (14) est inférieure à un autre seuil prédéterminé .
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