EP3303797A1 - Ensemble moteur turbocompresse a deux conduits d'echappement munis de vanne de regulation - Google Patents

Ensemble moteur turbocompresse a deux conduits d'echappement munis de vanne de regulation

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EP3303797A1
EP3303797A1 EP16733643.7A EP16733643A EP3303797A1 EP 3303797 A1 EP3303797 A1 EP 3303797A1 EP 16733643 A EP16733643 A EP 16733643A EP 3303797 A1 EP3303797 A1 EP 3303797A1
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EP
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engine
exhaust
turbine
flow
passage
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Withdrawn
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EP16733643.7A
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Arnaud Dupuis
Diego Rafael Veiga Pagliari
David Roth
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PSA Automobiles SA
BorgWarner Inc
Original Assignee
PSA Automobiles SA
BorgWarner Inc
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Publication date
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Definitions

  • first conduit 4 through the turbine 2. It would be advantageous for this first exhaust duct 4 per turbine can for example be closed or have a reduced flow rate under certain operating conditions. of the engine, in particular but not limitatively when it is necessary to heat the pollution control elements 10 downstream of the turbine 2 in the exhaust system which need to reach a minimum temperature to ensure an optimal depollution.
  • the operating conditions of the motor, for closing the first flow and if necessary the second flow are evaluated by monitoring at least one operating parameter of the engine, said at least one operating parameter being selected from the following parameters taken individually or in combination: the engine speed, the time elapsed after starting, the temperature of the exhaust gas, the temperature of the engine, one or more parameters representative of the engine load such as an intake pressure of air at the engine inlet or a demand for power emitted by the driver of the vehicle.
  • the interruption is therefore in the exhaust system and this in a simple manner without having to change the output parameters of the engine and in particular the activation or deactivation of the exhaust valves 19, 19a.
  • the interruption means 16, 17 of the flow are in the form of a control valve 16, 17 associated with the first or second ducts 4, 6 respectively in the exhaust system.
  • Figure 6 illustrates three curves as a function of time of the effective average pressure or PME which is an indicator of the performance of an internal combustion engine.
  • the effective mean pressure is the ratio of the work supplied by the engine during a cycle to the engine displacement.
  • the effective average pressure makes it possible to calculate the motor load.
  • each valve 16, 17 is a control valve of the type of turbocharger discharge valve, throttle body, engine valve, diaphragm or plug, this valve 16, 17 being operable by an electric actuator, pneumatic or hydraulic which is specific to him.

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Abstract

L'invention concerne un ensemble moteur (1 ) comprenant un moteur turbocompressé avec au moins un cylindre présentant des premier et second passages de sortie, le premier passage étant relié à un premier collecteur (5) tandis que le second passage est relié à un second collecteur (7) d'un système d'échappement comprenant un premier conduit (4) partant du premier collecteur (5) et un deuxième conduit (6) partant du second collecteur (7). La turbine (2) est munie d'une roue logée dans un passage principal de détente, le premier conduit (4) débouchant dans le passage principal. Le premier passage de sortie est muni de moyens de fermeture (20) actifs lors de la phase d'échappement du moteur et le deuxième conduit (6) débouche dans au moins une portion de dérivation (8) interne à la turbine (2) contournant le passage principal de détente.

Description

ENSEMBLE MOTEUR TURBOCOMPRESSE A DEUX CONDUITS D'ECHAPPEMENT AVEC MAINTIEN EN FERMETURE D'AU MOINS UN PASSAGE DE SORTIE DU
MOTEUR
[0001 ] La présente invention concerne un ensemble moteur turbocompressé à deux conduits d'échappement avec maintien en fermeture d'au moins un passage de sortie du moteur lors de la phase d'échappement des gaz générés à l'intérieur du moteur pendant la combustion.
[0002] Un tel ensemble moteur comprend un moteur à combustion interne avec au moins un cylindre comprenant deux passages de sortie des gaz d'échappement fermés séquentiellement par une soupape d'échappement respective. L'ensemble comprend aussi un turbocompresseur et un système d'échappement comprenant deux conduits d'échappement. Un tel ensemble moteur peut être avantageusement mais pas uniquement un moteur à essence à quatre temps.
[0003] La figure 1 montre un ensemble moteur à essence suralimenté selon l'état de la technique le plus proche décrit notamment dans le document WO-A-2009/105463. Un tel ensemble moteur est connu sous la dénomination VEMB, abréviation de l'appellation anglo-saxonne de « Valve Event Modulated Boost », traduite en français par suralimentation contrôlée par distribution moteur. Ce type d'ensemble moteur sera détaillé après la présentation générale d'un moteur suralimenté classique et d'un moteur équipé d'une ligne de recirculation des gaz d'échappement à l'admission du moteur, aussi appelée ligne RGE.
[0004] En se référant à la figure 1 pour une partie des éléments illustrés à cette figure, un moteur à combustion thermique comprend un carter cylindres muni d'au moins un cylindre, avantageusement de plusieurs cylindres et une entrée d'admission d'air ou collecteur d'admission d'air pour le mélange air essence dans chaque cylindre ainsi qu'une sortie de gaz d'échappement résultant de la combustion du mélange dans chaque cylindre. La sortie du moteur est reliée à un collecteur d'échappement 5 alimentant un conduit d'échappement 4, 9 évacuant les gaz d'échappement vers l'extérieur.
[0005] Le fait que deux collecteurs d'échappement 5, 7 avec chacun un conduit d'échappement associé 4, 6 soient montrés pour l'ensemble moteur à la figure 1 n'est pas applicable à tout ensemble moteur turbocompressé, un tel moteur ne comprenant généralement qu'un seul collecteur 5 et un seul conduit d'échappement 4, 9 qui passe par une turbine 2.
[0006] Le moteur turbocompressé comprend une turbine 2 et un compresseur 3. La turbine 2 est disposée en aval du collecteur 5 d'échappement dans le conduit d'échappement 4 tandis que le compresseur 3 est disposé en amont du collecteur d'admission d'air au moteur. La turbine 2 comprend une roue de turbine récupérant au moins partiellement une énergie cinétique créée dans les gaz d'échappement la traversant, l'organe rotatif en tant que roue de la turbine étant mis en rotation par les gaz d'échappement quittant le collecteur d'échappement. La turbine 2 entraîne le compresseur 3 en étant solidaire de celui-ci par un axe, le compresseur 3 étant traversé par de l'air frais destiné à alimenter en air le moteur, air que le compresseur 3 comprime.
[0007] A la sortie du compresseur 3, l'air qui est alors dénommé air de suralimentation est amené par la ligne d'alimentation en air vers un refroidisseur d'air de suralimentation 25 pour refroidir l'air sortant du compresseur 3. Sur cette ligne est aussi positionnée une vanne papillon 26 régulant le débit d'air dans le collecteur d'admission d'air du moteur formant l'entrée d'air du moteur.
[0008] Du côté de l'échappement de l'ensemble moteur 1 , à la sortie de la turbine 2, les gaz d'échappement évacués du moteur pénètrent dans le conduit d'échappement 9 du véhicule automobile après avoir traversé la turbine 2 puis traversent des moyens de dépollution 10 des gaz d'échappement, par exemple un ou des catalyseurs, notamment d'oxydation, de réduction ou trois voies associés ou non avec un filtre à particules. Un système de réduction catalytique sélective ou système RCS peut aussi être prévu dans le conduit d'échappement 9. [0009] Il est aussi fréquent de munir un ensemble moteur d'une ligne de recirculation des gaz d'échappement à l'admission d'air du moteur, aussi dénommée ligne RGE, une telle ligne étant référencée 1 1 à la figure 1 . Il est en effet connu pour des moteurs thermiques à allumage commandé et à allumage par compression de faire recirculer les gaz d'échappement vers l'admission d'air du moteur thermique pour réduire les émissions d'oxydes d'azote. Un tel système est aussi connu sous l'acronyme anglo-saxon de EGR pour « Exhaust Gas recirculation » ce qui signifie Recirculation des Gaz à l'Echappement.
[0010] Une ligne RGE 1 1 présente un piquage 12 sur le conduit d'échappement pour prélever une partie des gaz d'échappement de ce conduit ainsi qu'un refroidisseur 23 des gaz d'échappement traversant cette ligne 1 1 , ces gaz étant alors très chauds. La ligne RGE 1 1 débouche sur l'admission d'air en amont du compresseur 3 qu'elle alimente. Une vanne 24 dite vanne RGE équipe la ligne RGE 1 1 , avantageusement en aval du refroidisseur 23 afin d'ouvrir ou de fermer la circulation des gaz vers l'admission. [001 1 ] Pour tout type de ligne RGE 1 1 , la recirculation des gaz d'échappement vers l'admission d'air du moteur thermique permet d'améliorer le rendement thermodynamique du moteur du fait de la réduction des transferts thermiques grâce à la réintroduction de gaz recyclés par la ligne RGE 1 1 dans le collecteur d'admission. Une telle recirculation peut permettre aussi une diminution de l'enrichissement lié à la température d'échappement et une diminution des pertes par pompage quand le moteur est associé à un turbocompresseur.
[0012] En ce qui concerne la diminution des pertes par pompage, ceci n'a pas donné entièrement satisfaction et les phénomènes de pompage perdurent toujours dans la turbine 2. Il a été proposé d'utiliser une soupape de décharge à l'intérieur de la turbine. Il a alors été proposé un système d'échappement pour un ensemble moteur à suralimentation contrôlée par distribution moteur à deux conduits d'échappement comme montré à la figure 1 .
[0013] Le moteur à combustion thermique faisant partie de l'ensemble 1 dit à suralimentation contrôlée par distribution moteur présente au moins un cylindre, à la figure 1 trois cylindres. Chaque cylindre du moteur est muni d'une soupape d'admission et de deux soupapes d'échappement. Ces soupapes d'échappement sont associées respectivement à un premier ou à un second passage de sortie dans un cylindre et ouvrent et ferment sélectivement leur passage associé.
[0014] Il en va de même pour la soupape d'admission associée à un passage d'entrée dans chaque cylindre. Les deux passages de sortie de chaque cylindre qui sont fermés et ouverts séquentiellement par leur soupape d'échappement associée débouchent sur un collecteur 5, 7 d'échappement différent alimentant chacun un conduit 4, 6 d'échappement dédié, les deux conduits 4, 6 d'échappement ne suivant pas le même parcours comme il va être détaillé ci-après. Le premier passage de sortie de chaque cylindre est relié au premier collecteur 5 et le second passage de sortie est relié au second collecteur 7.
[0015] Un ensemble moteur 1 dit à suralimentation contrôlée par distribution moteur comprend donc un premier conduit 4 dit d'échappement par la turbine 2 partant d'un premier collecteur 5 d'échappement et un deuxième conduit 6 dit de décharge partant d'un second collecteur 7 d'échappement, les collecteurs 5, 7 d'échappement étant reliés chacun respectivement à une des deux séries de premiers ou seconds passages de sortie munies de leurs soupapes d'échappement fournies pour chaque cylindre.
[0016] Le premier conduit 4 aboutit à une face d'entrée de la turbine 2 du turbocompresseur en étant prolongé par un passage principal de détente à l'intérieur de la turbine 2 en logeant une roue de turbine permettant de récupérer l'énergie cinétique contenue dans les gaz d'échappement le traversant. Le deuxième conduit 6 contourne la turbine 2 sans y pénétrer mais rejoint plus en aval de la turbine 2 un troisième conduit 9, extérieur à la turbine 2, connecté à une face de sortie de la turbine 2 pour l'évacuation des gaz d'échappement du passage principal de détente ayant été en échange d'énergie avec la roue de turbine afin qu'il n'existe qu'un seul et unique conduit 9 d'échappement traversant des éléments de dépollution 10 placés en fin de système d'échappement. Il s'ensuit que, dans un tel ensemble moteur à suralimentation contrôlée par distribution moteur selon l'état de la technique, le deuxième conduit 6 n'a pas de prolongation pénétrant dans la turbine 2.
[0017] La fonction du premier conduit 4 dit conduit d'échappement par turbine est de permettre à un premier flux de gaz d'échappement de traverser la turbine 2 et son organe rotatif récupérateur d'énergie sous forme d'une roue pour fournir de la puissance au compresseur 3. La fonction du deuxième conduit 6 dit conduit de décharge et alimenté par un second collecteur 7 d'échappement, différent et indépendant du premier collecteur 5 d'échappement du premier conduit 4, est de permettre à un second flux de gaz d'échappement indépendant et différent du premier flux de contourner la turbine 2 et notamment sa roue et donc de décharger la turbine 2 du flux total de gaz d'échappement en diminuant le débit de gaz d'échappement la traversant par soustraction du second flux au flux total.
[0018] Ceci permet de décharger et/ou contrôler la puissance de la turbine, comme le ferait en condition de fonctionnement classique de régulation de la charge moteur une soupape de décharge, élément connu précédemment de l'état de la technique pour un moteur turbocompressé. Cela permet notamment d'éviter le phénomène de pompage du compresseur consistant essentiellement à un retour des gaz chauds vers l'entrée d'air d'admission.
[0019] Pour un moteur turbocompressé classique, une soupape de décharge qui peut être interne ou externe à la turbine sert à limiter la pression des gaz d'échappement sur la roue de la turbine du turbocompresseur en ouvrant une dérivation des gaz d'échappement afin qu'ils ne passent plus par la turbine et sa roue. Une limitation de la vitesse de la roue de la turbine est donc obtenue, ce qui limite aussi la vitesse de rotation de la roue prévue dans le compresseur en étant solidaire de la roue de la turbine, d'où aussi une limitation de la compression de l'air d'admission. [0020] Une soupape de décharge associée à une turbine pour la régulation du flux de gaz d'échappement la traversant n'est plus nécessaire avec un ensemble moteur à suralimentation contrôlée par distribution moteur présentant deux conduits d'échappement partant chacun d'un collecteur d'échappement respectif.
[0021 ] Ainsi, un tel ensemble moteur permet d'améliorer l'efficacité du cycle moteur par la réduction du pompage moteur pendant la phase d'échappement d'un cycle quatre- temps, ce qui a des répercussions favorables sur la consommation du moteur. Un meilleur contrôle de l'énergie récupérée par la turbine est donc effectué, ce qui implique une meilleure gestion de la charge du moteur.
[0022] Cependant, sur chaque cylindre, l'ouverture de la soupape d'échappement reliée indirectement au deuxième conduit 6 se produit très souvent après l'ouverture de la soupape d'échappement du même cylindre reliée au premier conduit 4 et toujours pendant la phase d'échappement du cycle quatre-temps du moteur, même sur le phasage le plus en retard de l'ouverture de la soupape d'échappement reliée au deuxième conduit 6. Il se produit ainsi une période de temps pour lequel les deux soupapes d'échappement sont ouvertes en même temps, ce qui rend la fonction du deuxième conduit 6 de décharge toujours opérationnelle, alors que ceci peut être défavorable dans certaines conditions de fonctionnement de l'ensemble moteur 1 .
[0023] Ceci est donc désavantageux par exemple sur des points de fonctionnement de l'ensemble moteur 1 correspondant à des points de fonctionnement d'un turbocompresseur avec soupape de décharge fermée, notamment des points à faible régime moteur et pleine charge, pour lesquels points, dans l'état de la technique relatif à un turbocompresseur avec soupape de décharge, la fermeture de la soupape de décharge dans une turbine classique est nécessaire pour maximiser la puissance à la turbine 2.
[0024] Ainsi, le deuxième conduit 6 de décharge du système d'échappement dans un ensemble moteur à suralimentation contrôlée par distribution moteur peut ne pas être fermé, alors qu'il y aurait intérêt à ce qu'il le soit de manière à faire passer tout le débit de gaz d'échappement au travers de la turbine 2 par son organe rotatif, donc par le premier conduit 4 dit d'échappement par turbine. [0025] Ainsi, l'ouverture en permanence du deuxième conduit 6 de décharge diminue la puissance disponible à la turbine 2, du fait d'un plus faible débit de gaz traversant la roue de la turbine 2, ce qui se traduit par une dégradation de la réponse du moteur, notamment en conditions transitoires et en régime stabilisé. Une telle ouverture en permanence du deuxième conduit 6 n'est donc pas préférée et il convient d'y remédier dans certaines conditions de fonctionnement de l'ensemble moteur 1 .
[0026] Inversement, il en va de même pour la fermeture du premier conduit 4 traversant la turbine 2. Il serait avantageux que ce premier conduit 4 d'échappement par turbine puisse par exemple être fermé ou avoir un débit réduit dans certaines conditions de fonctionnement du moteur, notamment mais pas limitativement quand il est nécessaire de chauffer des éléments de dépollution 10 en aval de la turbine 2 dans le système d'échappement qui ont besoin d'atteindre une température minimale pour assurer une dépollution optimale.
[0027] Le document FR-A-2 835 882 divulgue pour un ensemble moteur avec un système à deux conduits d'échappement reliés respectivement à une série de premières soupapes et de secondes soupapes d'échappement, chaque cylindre du moteur présentant une première et une seconde soupape d'échappement fermant un des deux passages de sortie que comprend chaque cylindre. Ce document divulgue des moyens de fermeture d'au moins une série des deux soupapes selon des conditions de fonctionnement du moteur alors en vigueur.
[0028] Par contre ce document ne décrit pas le problème posé par la fermeture du premier flux passant par le premier conduit et ensuite par le passage principal de détente logeant la roue de la turbine et ses répercussions sur le réglage d'admission et d'échappement du moteur qui se trouvent alors perturbés. [0029] Par conséquent, le problème à la base de l'invention est, dans un ensemble moteur turbocompressé dit à suralimentation contrôlée par distribution moteur à deux conduits d'échappement, de pouvoir contrôler le débit dans le conduit dit d'échappement par turbine en échange d'énergie avec la turbine, ceci directement à la sortie du moteur sur le premier passage de sortie des deux passages que présente le cylindre ou chaque cylindre du moteur, de manière simple et efficace en évitant les phénomènes de mauvais fonctionnement du moteur pouvant survenir lors du maintien en fermeture de ce premier passage de sortie lors de la phase d'échappement. [0030] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un procédé de commande d'un échappement d'un ensemble moteur à combustion interne d'un véhicule automobile comprenant un turbocompresseur comportant une turbine et un compresseur, et un système d'échappement, le moteur comprenant au moins un cylindre logeant un piston relié à un vilebrequin en rotation et mobile à l'intérieur dudit au moins un cylindre entre une position la plus interne dite Point Mort Haut et une position la moins interne dite Point Mort Bas, ledit au moins un cylindre présentant un premier et un second passage de sortie débouchant dans le système d'échappement pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur et un passage d'admission, le premier et le second passage de sortie étant muni respectivement d'une première et d'une seconde soupape d'échappement et le passage d'admission étant muni d'une soupape d'admission, les soupapes d'échappement, ouvrant leur passage entre le Point Mort Bas et le Point Mort Haut lors d'une phase d'échappement et la soupape d'admission ouvrant son passage entre le Point Mort Haut et le Point Mort Bas selon un angle de rotation du vilebrequin avec, pour chaque soupape, une avance d'ouverture et un retard de fermeture prédéterminés par rapport auxdits Points Morts, l'échappement présentant deux flux d'échappement des gaz en sortie du moteur, un premier flux d'échappement provenant du premier passage de sortie dudit au moins un cylindre traversant la turbine logeant une roue de récupération partielle d'une énergie contenue dans les gaz d'échappement à l'intérieur de la turbine et un second flux dit de décharge provenant du second passage de sortie rejoignant le premier flux en aval de la roue en la contournant, tel qu'au moins le premier flux est interrompu temporairement dans le système d'échappement quand une température minimale des gaz d'échappement est requise ou quand des conditions de fonctionnement du moteur induisent un risque de pompage du turbocompresseur, des conditions de fonctionnement suspensives de l'interruption du premier flux étant une augmentation d'une charge du moteur nécessitant une utilisation du turbocompresseur et en ce que, pendant ce maintien en fermeture du premier passage de sortie, lors de la phase d'échappement, au moins l'avance à l'ouverture de la seconde soupape d'échappement et l'avance à l'ouverture de la soupape d'admission dudit au moins un cylindre sont modifiées.
[0031 ] L'effet technique est d'obtenir une modulation d'au moins le premier flux directement en sortie de moteur et lors de phases d'échappement, ce qui donne plus de réactivité au procédé de commande qu'une régulation par une vanne disposée sur le premier conduit pour interrompre le premier flux. En plus, les conditions de fonctionnement du moteur, en admission comme en échappement, sont adaptées à la fermeture du premier flux contrairement à l'état de la technique qui n'avait pas considéré les répercussions de la fermeture du premier flux sur le fonctionnement du moteur.
[0032] Par exemple, sans que cela soit limitatif, le premier passage de sortie dudit au moins un cylindre est maintenu fermé lors de la phase d'échappement, d'une part, quand aucune demande de puissance du moteur n'est en cours, ce qui nécessiterait le fonctionnement de la turbine en récupération d'énergie et donc son alimentation par le premier flux et, d'autre part, quand un besoin de décharge de la turbine est existant ou un besoin de chauffage d'éléments de dépollution présents dans le système d'échappement est requis, le chauffage étant exercé par le second flux qui est plus chaud que le premier flux ayant perdu des calories lors du contact avec la roue de la turbine.
[0033] Avantageusement, la position d'avance à l'ouverture de la seconde soupape d'échappement dudit au moins un cylindre dédiée au second flux est ajustée à une position au moins égale ou supérieure à la position de Point Mort Bas en combinaison avec une position d'avance à l'ouverture de la soupape d'admission au moins égale ou supérieure à la position de retard de fermeture de la seconde soupape d'échappement avec une largeur d'une loi de levée de soupape pour la seconde soupape d'échappement entre la position d'avance à l'ouverture de la seconde soupape d'échappement et le retard de fermeture de la seconde soupape d'échappement qui ne soit pas inférieure à 140° d'angle du vilebrequin du moteur. [0034] Avantageusement, les conditions de fonctionnement du moteur, pour la fermeture du premier flux et le cas échéant du second flux, sont évaluées par le suivi d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur, ledit au moins un paramètre de fonctionnement étant sélectionné parmi les paramètres suivants pris unitairement ou en combinaison : le régime moteur, le temps écoulé après démarrage, la température des gaz d'échappement, la température du moteur, un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur comme une pression d'admission d'air à l'entrée du moteur ou une demande de puissance émise par le conducteur du véhicule.
[0035] Avantageusement, l'interruption du premier flux s'effectue:
- en conditions d'après démarrage du moteur pour lesquelles les valeurs régnantes de température des gaz d'échappement en fin de système d'échappement sont détectées inférieures ou estimées inférieures à une valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement avec comme paramètres de fonctionnement suivis la température des gaz d'échappement détectée ou la température du moteur et la moyenne du régime moteur pendant une durée écoulée après démarrage pour une estimation de la température des gaz d'échappement, l'interruption du premier flux cessant quand la température détectée ou estimée des gaz d'échappement dépasse la valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement ou quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique, ou
- quand le régime du moteur, un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur sont inférieurs à des valeurs respectives prédéterminées ne nécessitant pas l'utilisation du turbocompresseur, l'interruption du premier flux cessant quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique.
[0036] Avantageusement, il est procédé à un traitement de dépollution des gaz d'échappement des premier et second flux après réunion des deux flux, ledit traitement nécessitant une température minimale de traitement de dépollution pour son fonctionnement, le premier passage de sortie étant maintenu fermé tant que ladite température minimale n'est pas atteinte et que la pression en admission d'air du moteur est supérieure à la pression atmosphérique. [0037] L'invention concerne aussi un ensemble moteur comprenant un moteur à combustion interne avec au moins un cylindre, un turbocompresseur comportant une turbine et un compresseur, et un système d'échappement pour la mise en œuvre d'un tel procédé, le moteur comprenant au moins un cylindre présentant un premier et un second passage de sortie pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur, les premier et second passages de sortie étant munis respectivement d'une première et d'une seconde soupape d'échappement, le premier passage de sortie étant relié à un premier collecteur tandis que le second passage de sortie est relié à un second collecteur, le système d'échappement comprenant un premier conduit dit d'échappement par la turbine partant du premier collecteur d'échappement et un deuxième conduit dit de décharge partant du second collecteur d'échappement pour l'évacuation des gaz issus de la combustion dans le moteur lors d'une phase d'échappement, la turbine présentant un passage principal de détente dans lequel est logée une roue de turbine, le premier conduit débouchant dans le passage principal de détente en entrée de la turbine, caractérisé en ce que le premier passage de sortie dudit au moins un cylindre est muni de moyens de maintien en fermeture actifs lors de la phase d'échappement du moteur et en ce que le deuxième conduit débouche en entrée de la turbine dans au moins une portion de dérivation interne à la turbine contournant le passage principal de détente.
[0038] Avantageusement, le second passage de sortie dudit au moins un cylindre est muni de moyens de maintien en fermeture actifs lors de la phase d'échappement du moteur, les moyens de fermeture d'un des passages de sortie étant indépendants des moyens de fermeture de l'autre des deux passages de sortie dudit au moins un cylindre.
[0039] Avantageusement, les moyens de fermeture sont des moyens de maintien de la soupape d'échappement associée dans une position désactivée dans laquelle la soupape d'échappement obture son passage associé de sortie dudit au moins un cylindre pendant la phase d'échappement.
[0040] Avantageusement, les moyens de fermeture sont sous la forme d'un système de déplacement de came à poussoir débrayable ou linguet débrayable ou une came coulissante, le poussoir ou le linguet étant associé à une commande hydraulique ou électrique, ou sous la forme d'une soupape électromagnétique ou d'une soupape pneumatique.
[0041 ] Avantageusement, le système d'échappement comprend un troisième conduit extérieur à la turbine en sortie de la turbine, le troisième conduit évacuant les gaz d'échappement du passage principal de détente et de ladite au moins une portion de dérivation hors de la turbine, le troisième conduit comportant des éléments de dépollution des gaz d'échappement le traversant.
[0042] L'invention a également pour objet de résoudre le problème, complémentaire à celui exposé plus haut, qui est de pouvoir contrôler sélectivement le débit dans les deux conduits d'un ensemble moteur dit à suralimentation contrôlée par distribution moteur à deux conduits d'échappement de manière simple et efficace directement dans chacun des deux conduits d'échappement selon les conditions de fonctionnement alors en vigueur de l'ensemble moteur.
[0043] Pour atteindre cet objectif, il est prévu un procédé de commande d'un ensemble moteur à combustion interne d'un véhicule automobile comprenant un turbocompresseur comportant une turbine et un compresseur, et un système d'échappement présentant deux flux de gaz d'échappement à une sortie du moteur, un premier flux traversant la turbine logeant une roue de récupération partielle d'une énergie contenue dans les gaz d'échappement un second flux rejoignant le premier flux en aval de la roue en la contournant, tel que les deux flux sont sélectivement interrompus temporairement, d'une part, le premier flux étant interrompu dans le système d'échappement quand une température minimale des gaz d'échappement est requise ou quand des conditions de fonctionnement du moteur induisent un risque de pompage du turbocompresseur, des conditions de fonctionnement suspensives de l'interruption du premier flux étant une augmentation d'une charge du moteur nécessitant une utilisation du turbocompresseur et, d'autre part, le second flux étant interrompu lors d'une augmentation d'une charge du moteur nécessitant une utilisation du turbocompresseur, des conditions de fonctionnement suspensives de l'interruption du second flux étant un risque de pompage du turbocompresseur, les conditions de fonctionnement du moteur étant évaluées par le suivi d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur sélectionné parmi les paramètres suivants pris unitairement ou en combinaison : le régime moteur, le temps écoulé après démarrage, la température des gaz d'échappement, la température du moteur, un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur comme une pression d'admission d'air à l'entrée du moteur ou une demande de puissance émise par le conducteur du véhicule.
[0044] Ce procédé peut avantageusement se combiner au procédé de commande décrit plus haut, ou être appliqué indépendamment de celui-ci.
[0045] L'effet technique est d'obtenir un meilleur contrôle d'un ensemble moteur à suralimentation contrôlée par distribution moteur avec un système d'échappement à deux conduits, l'interruption se faisant dans le système d'échappement c'est-à-dire dans les conduits d'échappement canalisant respectivement les premier et second flux et non pas directement en sortie du moteur, ce qui est plus facile à réaliser.
[0046] Quand une demande de puissance moteur est requise, seul le premier flux traverse la totalité du système d'échappement avec interruption du second flux et quand une décharge de la turbine est nécessaire ou quand une demande de chauffe d'éléments de dépollution dans le système d'échappement est requise, le premier flux est diminué voire interrompu et le flux d'échappement passe majoritairement en tant que second flux dans le deuxième conduit dit de décharge du système.
[0047] Dans un premier mode de réalisation, le premier flux est interrompu :
- en conditions d'après démarrage du moteur pour lesquelles les valeurs régnantes de température des gaz d'échappement en fin de système d'échappement sont détectées inférieures ou estimées inférieures à une valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement avec comme paramètres de fonctionnement suivis la température des gaz d'échappement détectée ou la température du moteur et la moyenne du régime moteur pendant une durée écoulée après démarrage pour une estimation de la température des gaz d'échappement, l'interruption du premier flux cessant quand la température détectée ou estimée des gaz d'échappement dépasse la valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement ou quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique, ou
- quand le régime du moteur et un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur sont inférieurs à des valeurs respectives prédéterminées ne nécessitant pas l'utilisation du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur inférieure ou égale à la pression atmosphérique, l'interruption du premier flux cessant quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique.
[0048] Avantageusement, il est procédé à un traitement de dépollution des gaz d'échappement des premier et second flux après la jonction du premier flux par le second flux en fin de système d'échappement ledit traitement nécessitant une température minimale de traitement de dépollution des gaz d'échappement pour son fonctionnement, ladite température minimale de traitement de dépollution des gaz d'échappement servant de valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement en fin de système d'échappement pour l'interruption du premier flux.
[0049] Dans un deuxième mode de réalisation, le second flux est interrompu :
- quand le régime du moteur est inférieur à une valeur prédéterminée de régime et quand un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur sont supérieurs à une valeur prédéterminée de charge moteur, ou
- pour des régimes du moteur transitoires avec un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur supérieurs à une valeur prédéterminée de charge moteur,
la valeur prédéterminée de charge moteur dans les deux cas nécessitant l'utilisation du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique. [0050] L'invention concerne aussi un ensemble moteur comprenant un moteur à combustion interne, un turbocompresseur comportant une turbine et un compresseur, et un système d'échappement pour la mise en œuvre d'un tel procédé, le moteur comprenant au moins un cylindre présentant deux passages de sortie pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur, le premier passage de sortie étant relié à un premier collecteur tandis que le second passage de sortie est relié à un second collecteur pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur, le système d'échappement comprenant un premier conduit dit d'échappement par la turbine partant du premier collecteur d'échappement et un deuxième conduit dit de décharge partant du second collecteur d'échappement pour la canalisation des gaz d'échappement par les premier et deuxième conduits la turbine étant munie d'un carter en présentant en son intérieur un passage principal de détente dans lequel est logée une roue de turbine et le premier conduit débouchant dans le passage principal de détente par une face d'entrée du carter, le deuxième conduit contournant la roue de la turbine, caractérisé en ce que le système comporte des moyens d'interruption du flux de gaz d'échappement dans les premier et deuxième conduits les moyens d'interruption du flux de l'un des deux conduits étant indépendants des moyens d'interruption du flux de l'autre des deux conduits.
[0051 ] Un meilleur contrôle de l'échappement est ainsi obtenu en utilisant des moyens simples. Avantageusement, les moyens d'interruption du flux sont sous la forme d'une vanne de régulation associée respectivement au premier et au deuxième conduit.
[0052] Avantageusement, chaque vanne est une vanne de commande du type vanne de décharge de turbocompresseur, boîtier papillon, soupape moteur, à diaphragme ou à boisseau, cette vanne étant munie d'un actionneur électrique, pneumatique ou hydraulique qui lui est spécifique.
[0053] Avantageusement, le deuxième conduit débouche par la face d'entrée du carter dans au moins une portion de dérivation interne au carter contournant le passage principal de détente, le passage principal de détente et ladite au moins une portion de dérivation se rejoignant à une face de sortie du carter, le système d'échappement comprenant un troisième conduit extérieur à la turbine en étant relié à la face de sortie du carter de turbine pour l'évacuation des gaz d'échappement hors de la turbine.
Avantageusement, quand les moyens d'interruption du flux sont sous la forme vanne de régulation positionnée pour chaque conduit soit sur le collecteur d'échappement associé audit conduit, ou soit dans le carter de la turbine sur le passage principal de détente et, quand présente, sur ladite au moins une portion de dérivation.
[0055] Avantageusement, quand la vanne de régulation est positionnée entre son collecteur d'échappement respectif et la turbine, une face de la turbine en vis-à-vis des premier et second collecteurs d'échappement comporte une bride fixée à une bride équipant chaque collecteur, d'échappement la vanne de régulation de chacun des premier et deuxième conduits étant positionnée entre la bride du collecteur d'échappement respectif et la bride de la turbine.
[0056] L'invention a également pour objet le véhicule automobile comprenant l'ensemble moteur décrit précédemment.
[0057] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'un ensemble moteur turbocompressé à suralimentation contrôlée par distribution moteur comprenant un système d'échappement à deux conduits d'échappement partant de l'état de la technique le plus proche,
- la figure 1 a est une représentation schématique d'un ensemble moteur turbocompressé à suralimentation contrôlée par distribution moteur comprenant un système d'échappement à deux conduits d'échappement avec chaque conduit équipé d'une vanne de régulation selon un premier mode de réalisation de la présente invention,
- la figure 2 est une représentation schématique d'un ensemble moteur comprenant un système d'échappement à deux conduits d'échappement selon un mode de réalisation de la présente invention, la turbine étant traversée par les prolongations des deux conduits et le moteur comprenant des moyens de maintien en fermeture du premier passage des deux passages de sortie que présentent le ou les cylindres,
- la figure 3 est une représentation schématique d'un cycle d'un moteur à combustion interne montrant les différentes étapes du cycle et la succession de phases d'échappement et d'admission avec l'ouverture d'une soupape d'échappement et d'une soupape d'admission,
- la figure 4 est une représentation schématique d'une levée de soupape avec avance d'ouverture et retard de fermeture de la soupape,
- la figure 5 montre trois exemples de positions d'avance en ouverture et de retard en fermeture des soupapes d'admission et d'échappement, l'exemple du bas de cette figure étant conforme au procédé de commande d'un échappement selon la présente invention,
- la figure 6 illustre trois courbes en fonction du temps de la pression moyenne effective ou PME pour respectivement un moteur turbocompressé classique, un moteur turbocompressé à suralimentation contrôlée par distribution moteur, ces deux courbes étant obtenues par un ensemble moteur conforme respectivement à chacun des deux états de la technique et une courbe étant obtenue pour un ensemble moteur selon la présente invention,
- la figure 7 illustre le couple moteur en fonction du régime moteur pour respectivement une circulation dans le deuxième conduit activé et désactivé, ceci pour des régimes moteur faibles, un gain de couple moteur résultant de la désactivation du deuxième conduit pouvant être obtenu selon l'ensemble moteur conforme à la présente invention,
- la figure 8 montre deux courbes de montée en température selon le temps en fin de système d'échappement pour respectivement un ensemble moteur à suralimentation contrôlée par distribution moteur selon l'état de la technique et un ensemble moteur selon la présente invention.
[0058] Il est à garder à l'esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.
[0059] Les figures 1 à 4 concernent le premier aspect de l'invention. Les figures 1 a, et à 8 concernent le deuxième aspect de l'invention. [0060] Dans ce qui suit les mots aval et amont sont à prendre dans le sens de l'écoulement des gaz d'échappement hors du moteur ou à nouveau vers l'entrée du moteur pour la ligne de recirculation, un élément dans le système d'échappement en aval du moteur étant plus éloigné du moteur qu'un autre élément se trouvant en amont de l'élément. Ce qui est appelé ensemble moteur comprend le moteur thermique de même que ses auxiliaires pour l'admission d'air dans le moteur et pour l'échappement des gaz hors du moteur, un turbocompresseur faisant aussi partie de l'ensemble moteur, la turbine étant comprise dans le système d'échappement de l'ensemble moteur.
[0061 ] La figure 1 a déjà été décrite dans la partie introductive de la présente demande. [0062] En se référant aux figures 1 a et 2 qui représente deux modes alternatifs conformes à la présente invention, celle-ci concerne un ensemble moteur 1 à combustion interne à suralimentation contrôlée par distribution moteur d'un véhicule automobile.
[0063] Le moteur comprend au moins un cylindre logeant un piston relié à un vilebrequin en rotation et mobile à l'intérieur dudit au moins un cylindre entre une position la plus interne dite Point Mort Haut et une position la moins interne dite Point Mort Bas. Le Point Mort Haut est le point le plus haut que peut atteindre le piston dans le cylindre et inversement le Point Mort Bas est le point le plus bas que le piston peut atteindre, la course étant la longueur du parcours entre le Point Mort Haut et le Point Mort Bas. [0064] A la figure 2, il est illustré trois cylindres, ce qui n'est pas limitatif. Chaque cylindre présente des premier et second passages de sortie débouchant dans le système d'échappement pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur et un passage d'admission pour l'entrée de l'air dans le cylindre préalablement à la combustion. [0065] Les premier et second passages de sortie sont munis respectivement d'une première et d'une seconde soupape d'échappement 19, 19a. Le premier passage de sortie est relié à un premier collecteur 5 tandis que le second passage de sortie est relié à un second collecteur 7.
[0066] Ensuite le système d'échappement comprend un premier conduit 4 dit d'échappement par la turbine 2 partant du premier collecteur 5 d'échappement et un deuxième conduit 6 dit de décharge partant du second collecteur 7 d'échappement pour l'évacuation des gaz issus de la combustion dans le moteur lors d'une phase d'échappement. La turbine 2 présente un passage principal de détente, non référencé aux figures, dans lequel est logée une roue de turbine. Le premier conduit 4 débouche dans le passage principal de détente en entrée de la turbine 2.
[0067] Selon l'invention, comme montré dans le mode de réalisation de la figure 2, le premier passage de sortie dudit au moins un cylindre est muni de moyens de maintien en fermeture 20 actifs lors de la phase d'échappement du moteur et le deuxième conduit 6 débouche en entrée de la turbine 2 dans au moins une portion de dérivation 8 interne à la turbine 2 contournant le passage principal de détente.
[0068] En dehors de la phase d'échappement, les premier et second passages de sortie sont fermés par leur soupape d'échappement 19, 19a associée. Lors de la phase d'échappement, les moyens de maintien en fermeture 20 pour les trois premiers passages montrés à la figure 2 des trois cylindres permettent de maintenir cette fermeture alors que les premières soupapes d'échappement 19 associées devraient être ouvertes.
[0069] Dans un mode préférentiel de réalisation, ce sont les deux passages de sortie du cylindre ou de chaque cylindre du moteur qui peuvent être sélectivement fermés lors de la phase d'échappement des gaz résultant de la combustion hors du moteur. Dans ce mode de réalisation, le second passage de sortie dudit au moins un cylindre est muni de moyens de maintien en fermeture 20a actifs lors de la phase d'échappement du moteur, les moyens de fermeture 20, 20a d'un des passages de sortie étant indépendants des moyens de fermeture 20a, 20 de l'autre des deux passages de sortie dudit au moins un cylindre.
[0070] Dans le mode préféré de réalisation des moyens de maintien en fermeture 20, 20a, les moyens de fermeture 20, 20a sont des moyens de maintien de la soupape d'échappement 19, 19a associée dans une position désactivée dans laquelle la soupape d'échappement 19, 19a obture son passage associé de sortie dudit au moins un cylindre pendant la phase d'échappement.
[0071 ] La première soupape d'échappement 19 associée au premier passage de sortie pour chaque cylindre est alors maintenue fermée en étant désactivée alors qu'elle devrait s'ouvrir lors de la phase d'échappement. Ceci est valable pour la seconde soupape d'échappement 19a quand des moyens de maintien de fermeture 20a sont aussi prévus pour le second passage de sortie de chaque cylindre.
[0072] Les moyens de fermeture 20, 20a peuvent être sous la forme d'un système de déplacement de came à poussoir débrayable ou linguet débrayable, le poussoir ou le linguet étant associé à une commande hydraulique ou électrique, ou sous la forme d'une soupape électromagnétique ou d'une soupape pneumatique.
[0073] Comme il est montré à la figure 2, les prolongations des premier et deuxième conduits 4, 6 dans la turbine que sont respectivement le passage principal de détente et ladite au moins une portion de dérivation 8 débouchent à l'intérieur de la turbine 2 en aval de la roue, ladite au moins une portion de dérivation 8 contournant de la turbine 2 par au moins une extrémité de sortie 8b respective. Ceci se produit vers la sortie de la turbine.
[0074] Avantageusement la turbine 2 comprend un carter 2c qui l'entoure avec une face d'entrée 2a et une face de sortie 2b. Les premier et deuxième conduits 4, 6 débouchent à la face d'entrée 2a de la turbine en étant prolongés respectivement par le passage principal de détente et ladite au moins une portion de dérivation 8. A la face de sortie 2b du carter 2c de la turbine 2, extérieur à la turbine, il est prévu un troisième conduit 9 évacuant les gaz d'échappement de la turbine 2. [0075] Avantageusement, l'ensemble moteur 1 comporte une ligne de recirculation des gaz à l'échappement qui est piquée sur un des premier et deuxième conduits 4, 6 ou sur une de leurs prolongations à l'intérieur de la turbine. A la figure 2, ce piquage se fait à travers la turbine 2 avantageusement sur ladite au moins une portion de dérivation 8 prolongeant le deuxième conduit 6 à l'intérieur de la turbine 2. [0076] Avantageusement, le troisième conduit 9 comporte des éléments de dépollution 10 des gaz d'échappement le traversant. Ce sont ces éléments de dépollution 10 qui peuvent profiter d'un maintien en fermeture des premiers passages des cylindres, aucun débit ne passant par le premier conduit 4. Dans ce cas le flux arrivant dans les éléments de dépollution 10 provient exclusivement du deuxième conduit 6 via la portion de dérivation 8. Comme la portion de dérivation 8 du deuxième conduit 6 contourne la roue de la turbine 2 et n'est pas en échange d'énergie avec elle, les gaz d'échappement contenus arrivant sont plus chauds que ne le seraient les gaz d'échappement traversant le passage principal de détente prolongeant le premier conduit 4. Il s'ensuit que les éléments de dépollution 10 sont traversés par des gaz plus chauds que quand les premiers passage de sortie sont ouverts, ce qui favorise la montée en température des gaz d'échappement arrivant dans les éléments de dépollution.
[0077] En se référant aux figures 2 à 5, la présente invention concerne aussi un procédé de commande d'un échappement d'un ensemble moteur 1 à combustion interne comprenant un turbocompresseur comportant une turbine 2 et un compresseur 3 et un système d'échappement. Le moteur comprend au moins un cylindre logeant un piston relié à un vilebrequin en rotation et mobile à l'intérieur dudit au moins un cylindre entre une position la plus interne dite Point Mort Haut et une position la moins interne dite Point Mort Bas.
[0078] Ledit au moins un cylindre présente des premier et second passages de sortie débouchant dans le système d'échappement pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur et un passage d'admission pour l'entrée d'air dans le cylindre avant combustion. [0079] La figure 3, tout en se référant à la figure 2 pour les références 19, 19a, montre la succession de phases lors d'un cycle d'un moteur quatre temps avec des phases de compression, de détente, d'échappement et d'admission. Chacun des deux passages de sortie par cylindre est muni d'une soupape d'échappement 19, 19a et le passage d'admission est muni d'une soupape d'admission.
[0080] De manière classique, les soupapes d'échappement 19, 19a ouvrent leur passage entre le Point Mort Bas PMB et le Point Mort Haut PMH lors d'une phase d'échappement et la soupape d'admission ouvre son passage entre le Point Mort Haut PMHB et le Point Mort Bas PMB avec, pour chaque soupape une avance d'ouverture et un retard de fermeture prédéterminés par rapport auxdits Points Morts PMH, PMB.
[0081 ] En se référant aux figures 2 et 4, la figure 4 montre une levée de soupape LEV S qui est la distance entre la base du triangle et son extrémité la plus élevée, la loi de soupape LLOI étant la largeur de la base du triangle et symbolisant la durée d'ouverture de la soupape. La forme en triangle signifie que l'ouverture et la fermeture d'une soupape ne sont pas instantanées mais progressives pendant une période transitoire de temps entre, d'une part, le début de l'ouverture et l'ouverture complète de la soupape et, d'autre part, le début de la fermeture et la fermeture complète de la soupape.
[0082] Comme l'admission d'air dans chaque cylindre et l'ouverture de la soupape d'admission ne sont pas instantanées, il convient de commencer à ouvrir la soupape d'admission un peu avant l'arrivée au Point Mort Haut. Il en résulte une avance d'ouverture d'admission AOA. De même, la soupape d'admission reste ouverte un peu plus tard après le Point Mort Haut, ce qui donne le retard à la fermeture d'admission ou RFA.
[0083] Selon le point de fonctionnement du moteur, on aura tendance à contrôler soit l'avance d'ouverture d'admission AOA pour un remplissage maximal et la puissance moteur soit le retard à la fermeture d'admission RFA pour la réduction du pompage du moteur à faible charge). La distance entre l'avance d'ouverture d'admission AOA et le retard à la fermeture d'admission RFA est souvent supérieure à 180° , ceci en dehors du fait que les ouvertures et fermetures ne sont pas instantanées. De manière plus simpliste, la fermeture d'admission RFA est la conséquence du choix de la position d'avance d'ouverture d'admission AOA et de la largeur totale de la loi qui est la durée d'ouverture de soupape souvent supérieure à 180° pour les soupapesd'admission, par exemple pouvant être de 210° pour certains moteurs trois cylindres. Il est à noter que les schémas en triangle tombant à 180° étaient là juste pour simplfier l'illustration et ne sont pas limitatifs. [0084] Il en va de même pour les deux soupapes d'échappement avec respectivement une avance d'ouverture d'échappement AOE et un retard de fermeture d'échappement RFE. En effet, chaque soupape d'échappement est ouverte un peu avant le Point Mort Bas avec une avance à l'ouverture d'échappement AOE. Le retard de fermeture d'échappement RFE l'est par rapport au Point Mort Haut.
[0085] L'échappement présente deux flux d'échappement des gaz en sortie du moteur. Un premier flux d'échappement provient du premier passage de sortie dudit au moins un cylindre et traverse la turbine 2 par une roue de récupération partielle d'une énergie contenue dans les gaz d'échappement le traversant à l'intérieur de la turbine 2. Un second flux dit de décharge provenant du second passage de sortie par cylindre rejoint le premier flux en aval de la roue en la contournant.
[0086] En se référant à toutes les figures sauf la figure 1 , selon le procédé conforme à la présente invention, au moins le premier flux est interrompu temporairement dans le système d'échappement quand une température minimale des gaz d'échappement est requise ou quand des conditions de fonctionnement du moteur induisent un risque de pompage du turbocompresseur, des conditions de fonctionnement suspensives de l'interruption du premier flux étant une augmentation d'une charge du moteur nécessitant une utilisation du turbocompresseur avec une pression en admission d'air supérieure à la pression atmosphérique. De plus, pendant ce maintien en fermeture du premier passage de sortie, lors de la phase d'échappement, au moins l'avance à l'ouverture AOE de la seconde soupape d'échappement 19a et l'avance à l'ouverture de la soupape d'admission AOA dudit au moins un cylindre sont modifiées.
[0087] Ceci sera mieux compris en regard de la figure 5 tout en se référant à la figure 4. La figure 5 illustre trois cas de figure pouvant survenir lors du maintien en fermeture du premier passage de sortie dudit au moins un cylindre. La présente invention propose de modifier l'avance à l'ouverture de la seconde soupape 19a et l'avance à l'ouverture de la soupape d'admission dudit au moins un cylindre.
[0088] La durée d'ouverture de la seconde soupape d'échappement, référencée LLOI à la figure 4, a des conséquences sur le bon fonctionnement du procédé de commande selon l'invention.
[0089] Si cette durée d'ouverture est petite en étant par exemple inférieure à 180° d'angle de vilebrequin, l'angle de vilebrequin étant montré en abscisse des courbes de la figure 5, et si le retard de fermeture de la soupape d'échappement RFE est égal ou supérieure à la position du Point Mort Haut du moteur, de la recompression des gaz d'échappement pendant le début de la phase d'échappement d'un cycle moteur quatre temps sera générée avec une augmentation des pertes de pompage du moteur. Ceci est illustré par le cas de figure montré le plus haut à la figure 5. [0090] Dans le cas de figure montré en dessous du premier cas à la figure 5 toujours en se référant à la figure 4 pour certaines des références, si l'avance d'ouverture de la soupape d'échappement AOE est égale ou supérieure à la position de Point Mort Bas PMB et si l'avance d'ouverture de soupape d'admission AOA est égale ou inférieure à la position de Point Mort Haut PMH du moteur, de la recompression des gaz d'échappement pendant la fin de la phase d'échappement d'un cycle moteur quatre temps sera aussi générée, ce qui provoque une augmentation des pertes de pompage du moteur.
[0091 ] En se référant aux figures 2 à 5, le cas suivant est le cas correspondant à l'ajustement proposé par la présente invention. Pour remédier à ces problèmes de pompage, il est procédé à l'ajustement de la position d'avance d'ouverture de la soupape d'échappement AOE de la seconde soupape d'échappement à une position au moins égale ou supérieure à la position de Point Mort Bas PMB, donc après combustion. Cet ajustement est combiné avec un ajustement de la position d'avance d'ouverture de soupape d'admission AOA au moins égale ou supérieure, dans ce dernier cas avec un croisement de soupape entre la soupape d'admission et la seconde soupape d'échappement, à la position de retard de fermeture de la seconde soupape d'échappement RFE. Cette combinaison d'ajustements est faite tout en veillant que la durée d'ouverture de la seconde soupape d'échappement ou loi de soupape ne soit pas trop petite en étant idéalement d'une taille supérieure à 140° d'angle de vilebrequin.
[0092] Selon un mode de réalisation du procédé selon l'invention, le premier passage de sortie est maintenu fermé par des moyens de fermeture 20 lors de la phase d'échappement en conditions de fonctionnement d'après démarrage du moteur ou à faible régime du moteur avec une charge moteur correspondant à une pression en admission d'air du moteur inférieure à la pression atmosphérique.
[0093] Pour une fermeture du premier passage ou du second passage pour chaque cylindre du moteur ou leur réouverture, les conditions de fonctionnement du moteur sont évaluées par le suivi d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur, ledit au moins un paramètre de fonctionnement étant sélectionné parmi les paramètres suivants pris unitairement ou en combinaison : le régime moteur, le temps écoulé après démarrage, la température des gaz d'échappement, la température du moteur, un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur comme une pression d'admission d'air à l'entrée du moteur ou une demande de puissance émise par le conducteur du véhicule.
[0094] Pour l'interruption du premier flux, les conditions de fonctionnement peuvent, par exemple, être un régime moteur et une charge moteur respectivement inférieurs à un régime et une charge moteur de référence et pour sa réouverture, les conditions de fonctionnement peuvent être, par exemple, un régime moteur et une charge moteur supérieurs respectivement au régime et à la charge moteur de référence.
[0095] Ceci est motivé du fait qu'en régime moteur et charge moteur faibles, le fonctionnement du compresseur 3 ne nécessite pas beaucoup d'énergie et que donc la roue de la turbine 2 n'a pas besoin de récupérer de l'énergie des gaz d'échappement présents dans le passage principal de détente prolongeant le premier conduit 4 dit d'échappement par turbine. Ainsi, il existe une possibilité de rendre le débit nul ou tout au moins de diminuer le débit des gaz d'échappement dans le premier conduit 4, ceci par la fermeture du premier passage de chaque cylindre, si le besoin s'en fait sentir, par exemple mais non limitativement quand il y a avantage d'avoir des gaz d'échappement plus chauds dans le système d'échappement.
[0096] Par contre, ceci n'est plus le cas lors d'une demande de puissance au moteur qui nécessite une compression plus forte effectuée par le compresseur 3 : le premier passage de chaque cylindre est alors réouvert au moins partiellement selon la demande de puissance émise.
[0097] En récapitulation, la zone de désactivation du premier conduit 4 d'échappement par turbine par la fermeture du premier passage de chaque cylindre concerne donc les faibles régimes et des charges moteur correspondant à une pression plénum demandée au contrôle moteur inférieure à la pression atmosphérique. Au-dessus de cette zone de fonctionnement, les performances du moteur, sans fonctionnement du turbocompresseur, ne pourraient plus satisfaire la demande de puissance émise par le conducteur. La réouverture au moins partielle du premier passage de chaque cylindre pour l'alimentation du premier conduit 4 en gaz d'échappement est alors donc nécessaire.
[0098] Dans ce cas, le premier flux est interrompu quand le régime du moteur, un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur sont inférieurs à des valeurs respectives prédéterminées ne nécessitant pas l'utilisation du turbocompresseur, l'interruption du premier flux cessant quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique.
[0099] Un exemple d'interruption temporaire du second flux passant par le deuxième conduit 6 va être ci-après décrit. Comme précédemment décrit, la sortie du moteur comprend par cylindre, au moins un cylindre équipant le moteur et avantageusement trois, des premier et second passages de sortie fermés par une soupape d'échappement 19, 19a respective. Une série de premiers passages de sortie des cylindres alimente le premier conduit 4 dit d'échappement par turbine et une série de seconds passages de sortie alimente le deuxième conduit 6 dit de décharge. [00100] Selon un autre mode de réalisation de l'invention, il est procédé à un traitement de dépollution des gaz d'échappement des premier et second flux après réunion des deux flux, ledit traitement nécessitant une température minimale de traitement de dépollution pour son fonctionnement. Dans ce cas, le premier passage de sortie est maintenu fermé tant que ladite température minimale n'est pas atteinte et que la pression en admission d'air du moteur est supérieure à la pression atmosphérique.
[00101 ] Le premier flux est alors avantageusement interrompu en conditions d'après démarrage du moteur pour lesquelles les valeurs régnantes de température des gaz d'échappement en fin de système d'échappement sont détectées inférieures ou estimées inférieures à une valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement. Les paramètres de fonctionnement suivis sont la température des gaz d'échappement détectée ou la température du moteur et la moyenne du régime moteur pendant une durée écoulée après démarrage pour une estimation de la température des gaz d'échappement.
[00102] L'interruption du premier flux cesse quand la température détectée ou estimée des gaz d'échappement dépasse la valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement ou quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique.
[00103] Ainsi, il peut être requis par un contrôle moteur supervisant le fonctionnement de l'ensemble moteur une valeur de pression en admission d'air du moteur supérieure à la pression atmosphérique, par exemple suite à une demande de puissance émise par le conducteur du véhicule automobile, ce qui nécessite le fonctionnement du compresseur du turbocompresseur. [00104] Dans ce troisième mode de réalisation, le premier flux traversant le premier conduit 4 avec des gaz d'échappement qui vont perdre beaucoup de température lors de la traversée de la roue de la turbine 2 est interrompu par fermeture du premier passage par des moyens de fermeture 20 tant que ladite température minimale n'est pas atteinte. Par exemple sans que cela soit limitatif la température minimale peut être comprise entre 150°C et 200 °C.
[00105] La désactivation au moins partielle du premier conduit 4 d'échappement par la turbine permet l'amélioration du temps de chauffe des éléments de dépollution 10, notamment un catalyseur, car il n'y a plus la détente des gaz échappement dans la turbine. Les éléments de dépollution 10 sont donc traversés par des gaz plus chauds, majoritairement en provenance du deuxième conduit 6 et montent plus rapidement en température.
[00106] Il s'ensuit que les éléments de dépollution 10 atteignent leur température de mise en action plus rapidement. Ceci est particulièrement intéressant en regard des normes d'émission de polluants de plus en plus sévères. C'est aussi un gain économique potentiel avec moins de métaux précieux dans le catalyseur en restant à une même efficacité globale du traitement de dépollution.
[00107] Dans tous ces modes de réalisation avec interruption de flux, c'est avantageusement le contrôle moteur qui pilote l'ouverture et la fermeture au moins partielle des moyens de maintien en fermeture du premier et, le cas échéant, du second passage de sortie, le contrôle moteur bénéficiant par ailleurs des conditions de fonctionnement moteur alors en vigueur qui sont comparées aux premières et secondes conditions de fonctionnement prédéterminées. Ceci est valable pour tous les modes de maintien en fermeture du premier ou du second passage de sortie. [00108] Une ligne RGE 1 1 peut présenter un piquage sur un des deux conduits d'échappement pour prélever une partie des gaz d'échappement de ce conduit ainsi qu'un refroidisseur 23 des gaz d'échappement traversant cette ligne 1 1 , ces gaz étant alors très chauds. Ce piquage peut se faire à travers la turbine 2 comme montré à la figure 2 mais ceci n'est pas obligatoire. [00109] L'ensemble moteur 1 comprend un moteur à combustion interne, un turbocompresseur comportant une turbine 2 et un compresseur 3, et un système d'échappement raccordé à une sortie du moteur pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur. [001 10] Le moteur comprend au moins un cylindre présentant deux passages de sortie pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur, le premier passage de sortie étant relié à un premier collecteur 5 tandis que le second passage de sortie est relié à un second collecteur 7 pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur. Des soupapes d'échappement 19, 19 sont prévus respectivement pour le premier et le second passage.
[001 1 1 ] Le système d'échappement comprend un premier conduit 4 dit d'échappement par la turbine 2 partant du premier collecteur 5 d'échappement et un deuxième conduit 6 dit de décharge partant du second collecteur 7 d'échappement. Les premier et second collecteurs 5, 7 sont reliés à la sortie du moteur à combustion interne pour la canalisation des gaz d'échappement par les premier et deuxième conduits 4, 6.
[001 12] La turbine 2 est munie d'un carter 2c en présentant en son intérieur un passage principal de détente dans lequel est logée une roue de turbine et le premier conduit 4 débouche dans le passage principal de détente par une face d'entrée 2a du carter 2c, le deuxième conduit 6 contournant la roue de la turbine 2.
[001 13] Selon l'invention, comme montré dans les deux modes de réalisation des figures 1 a et 2, le système d'échappement de l'ensemble moteur 1 comporte des moyens d'interruption 16, 17 du flux de gaz d'échappement dans les premier et deuxième conduits 4, 6, les moyens d'interruption 16, 17 du flux de l'un des deux conduits 4, 6 étant indépendants des moyens d'interruption 16, 17 du flux de l'autre des deux conduits 6, 4.
[001 14] Ceci est valable pour les deux modes de réalisation montrés respectivement aux figures 1 a et 2. L'interruption se fait donc dans le système d'échappement et ceci d'une manière simple sans avoir à modifier les paramètres de sortie du moteur et notamment l'activation ou la désactivation des soupapes d'échappement 19, 19a. [001 15] Avantageusement, les moyens d'interruption 16, 17 du flux sont sous la forme d'une vanne de régulation 16, 17 associée au premier ou au deuxième conduit 4, 6 respectif dans le système d'échappement.
[001 16] La présente invention concerne aussi un procédé de commande d'un échappement d'un ensemble moteur 1 à combustion interne à suralimentation contrôlée par distribution moteur. Un tel ensemble moteur 1 comprend un turbocompresseur comportant une turbine 2 et un compresseur 3, l'échappement présentant deux flux d'échappement des gaz à une sortie du moteur, un premier flux dit d'échappement traversant la turbine 2 logeant une roue de récupération partielle d'une énergie contenue dans les gaz d'échappement le traversant, un second flux rejoignant le premier flux en aval de la roue en la contournant.
[001 17] Selon le procédé de la présente invention, les deux flux sont sélectivement interrompus temporairement. L'interruption peut se faire aussi bien directement à la sortie du moteur que plus en aval du moteur sur les conduits 4, 6 et le cas échéant sur leurs prolongations respectives dans la turbine 2.
[001 18] Le premier flux est interrompu dans le système d'échappement quand une température minimale des gaz d'échappement est requise, quand les conditions de fonctionnement du véhicule ne nécessitent pas l'utilisation du turbocompresseur avec une pression en admission d'air inférieure ou égale à la pression atmosphérique ou quand des conditions de fonctionnement du moteur induisent un risque de pompage du turbocompresseur, des conditions de fonctionnement suspensives de l'interruption du premier flux étant une augmentation d'une charge du moteur nécessitant une utilisation du turbocompresseur avec une pression en admission d'air requise supérieure à la pression atmosphérique.
[001 19] Le second flux est interrompu lors d'une augmentation d'une charge du moteur nécessitant une utilisation du turbocompresseur avec une pression en admission d'air requise supérieure à la pression atmosphérique. Des conditions de fonctionnement suspensives de l'interruption du second flux peuvent être un risque de pompage du turbocompresseur, les conditions de fonctionnement du moteur étant évaluées par le suivi d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur.
[00120] Dans les deux cas, ledit au moins un paramètre de fonctionnement est sélectionné parmi les paramètres suivants pris unitairement ou en combinaison : le régime moteur, le temps écoulé après démarrage, la température des gaz d'échappement, la température du moteur, un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur comme la pression d'admission d'air à l'entrée du moteur ou une demande de puissance émise par le conducteur du véhicule.
[00121 ] Les conditions de fonctionnement nécessitant une utilisation du turbocompresseur ou induisant un risque de pompage du turbocompresseur sont propres à chaque véhicule. En général, l'utilisation du turbocompresseur est nécessaire lors d'une demande de puissance du moteur par le conducteur, ce qui provoque une augmentation de la charge moteur. [00122] Il est possible de combiner plusieurs modes de réalisation du procédé. Par exemple, sans que cela soit limitatif, au démarrage, le premier flux peut être temporairement interrompu en regard de premières conditions de fonctionnement de l'ensemble moteur puis rétabli. Ensuite, les deux flux peuvent ne pas être interrompus ou seul le second flux peut être interrompu temporairement compte tenu de secondes conditions de fonctionnement de l'ensemble moteur autres que les premières conditions.
[00123] Selon un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, le premier flux est interrompu en conditions d'après démarrage du moteur pour lesquelles les valeurs régnantes de température des gaz d'échappement en fin de système d'échappement sont inférieures ou estimées inférieures à une valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement avec comme paramètres de fonctionnement suivis la température des gaz d'échappement détectée ou la température du moteur et la moyenne du régime moteur pendant une durée écoulée après démarrage pour une estimation de la température des gaz d'échappement. [00124] Le premier paramètre de fonctionnement est la température des gaz d'échappement en fin de système d'échappement où se trouvent des éléments de dépollution ou une estimation de cette température des gaz d'échappement. Comme paramètre de fonctionnement, il est donc possible de prendre directement la température des gaz d'échappement ou de l'estimer en fonction de la température du moteur, une corrélation existant entre les deux températures.
[00125] Il est aussi possible d'estimer la température des gaz d'échappement en fonction de la moyenne des régimes du moteur depuis le démarrage et de la durée de fonctionnement du véhicule depuis le démarrage, une estimation de la température des gaz d'échappement pouvant être déduite de ces paramètres. [00126] L'interruption du premier flux cesse quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique. L'obtention d'une telle pression en admission d'air du moteur implique le fonctionnement du turbocompresseur donc un rétablissement du passage du premier flux à travers la turbine et sa roue de récupération d'énergie.
[00127] Une application particulièrement avantageuse d'une interruption du premier flux prend place quand il est procédé à un traitement de dépollution des gaz d'échappement des premier et second flux après la jonction du premier flux par le second flux, ledit traitement nécessitant une température minimale de traitement de dépollution des gaz d'échappement pour son fonctionnement. Dans ce cas, la température minimale de traitement de dépollution des gaz d'échappement sert de valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement pour l'interruption du premier flux.
[00128] Un autre mode de réalisation pour lequel une interruption du premier flux est avantageuse est quand le régime du moteur, un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur sont inférieurs à des valeurs respectives prédéterminées ne nécessitant pas l'utilisation du turbocompresseur, avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise inférieure ou égale à la pression atmosphérique.
[00129] L'interruption du premier flux cesse quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique. [00130] Dans ce mode de réalisation, les valeurs régnantes du régime moteur et de la charge pour une interruption du premier flux peuvent être respectivement inférieures à une valeur prédéterminée de référence de régime et une valeur prédéterminée de référence de charge moteur qui ne nécessitent pas l'utilisation du turbocompresseur et qui sont propres à chaque motorisation de véhicule. [00131 ] Par contre, une pression en admission d'air requise du moteur supérieure à la pression atmosphérique est révélatrice d'une nécessité d'utiliser le turbocompresseur d'où un rétablissement du premier flux pour cette condition. Ceci est aussi le cas lors d'une augmentation du régime moteur et de la charge moteur supérieure respectivement aux valeurs prédéterminées de référence de régime et de charge moteur. [00132] Ceci est motivé du fait qu'en régime moteur et charge moteur faibles en comparaison avec des valeurs prédéterminées de référence respectives de régime moteur et de charge moteur, le fonctionnement du compresseur 3 ne nécessite pas du tout ou pas beaucoup d'énergie et que donc la roue de la turbine 2 n'a pas besoin de récupérer de l'énergie des gaz d'échappement présents dans le passage principal de détente prolongeant le premier conduit 4 dit d'échappement à travers la turbine 2.
[00133] Il s'ensuit la possibilité de rendre le débit nul ou tout au moins de diminuer le débit des gaz d'échappement dans le premier conduit 4, ceci par la vanne de régulation 16, si le besoin s'en fait sentir, par exemple mais non limitativement quand il y a avantage d'avoir des gaz d'échappement plus chauds dans le système d'échappement.
[00134] Par contre, ceci n'est plus le cas lors d'une demande de puissance au moteur qui nécessite une compression plus forte effectuée par le compresseur 3 : la vanne de régulation 16 du premier conduit 4 est alors réouverte au moins partiellement selon la demande de puissance émise pour que la valeur de la pression en admission d'air du moteur requise soit supérieure à la pression atmosphérique.
[00135] En récapitulation, la zone de désactivation du premier conduit 4 d'échappement par turbine par sa vanne de régulation 16 associée par lequel passe le premier flux concerne donc les faibles régimes et des charges moteur correspondant à une pression plénum demandée par le contrôle moteur inférieure à la pression atmosphérique. Au- dessus de cette zone de fonctionnement, les performances du moteur, sans fonctionnement du turbocompresseur, ne pourraient plus satisfaire la demande de puissance émise par le conducteur. La réouverture au moins partielle de la vanne de régulation 16 dans le premier conduit 4 est alors donc nécessaire.
[00136] Selon un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention qui peut être combiné avec les modes de réalisation précédemment mentionnés ne concernant pas le même flux, ceci à des moments différents de fonctionnement du moteur en étant décalés dans le temps, le second flux traversant le deuxième conduit 6 dit de décharge puis son prolongement dans la turbine 2 par ladite au moins une portion de dérivation 8 est interrompu. Au moins deux cas peuvent alors se présenter.
[00137] Dans le premier cas d'interruption du second flux, le régime du moteur est inférieur à une valeur prédéterminée de régime et un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur sont supérieurs à une valeur prédéterminée de charge moteur. Dans ce cas, il peut y avoir deux paramètres à considérer, à savoir un paramètre représentatif de la charge du moteur et un paramètre représentatif du régime du moteur. Le second cas d'interruption du second flux est effectué pour des régimes du moteur transitoires avec un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur supérieurs à une valeur prédéterminée de charge moteur. La valeur prédéterminée de charge moteur dans les deux cas est celle qui nécessite l'utilisation du turbocompresseur pour la motorisation concernée.
[00138] Ceci est motivé du fait qu'en forte charge moteur, le fonctionnement du compresseur 3 nécessite beaucoup d'énergie et que donc la roue de la turbine 2 doit récupérer le plus d'énergie possible des gaz d'échappement présents dans le passage principal de détente prolongeant dans la turbine 2 le premier conduit 4 dit d'échappement par turbine, d'où la nécessité de rendre le débit plus fort dans le premier conduit 4 et son passage associé. [00139] Ceci peut être obtenu par une fermeture complète ou partielle de la vanne de régulation 17 se trouvant dans le deuxième conduit 6, rendant le débit des gaz dans le deuxième conduit 6 nul ou le diminuant fortement et donc en conséquence dans ladite au moins une portion de dérivation 8 le prolongeant. Par contre, ceci n'est plus le cas lors d'une demande de puissance au moteur qui ne nécessite plus une compression forte effectuée par le compresseur 3 : la vanne de régulation 17 du deuxième conduit 6 est alors réouverte au moins partiellement selon la baisse de la demande de puissance émise.
[00140] Un autre exemple d'interruption temporaire du second flux passant par le deuxième conduit 6 va être ci-après décrit. Comme précédemment décrit, la sortie du moteur comprend par cylindre, au moins un cylindre équipant le moteur et avantageusement trois, des premier et second passages de sortie fermés par une soupape d'échappement 19, 19a respective, comme montré aux figures 1 a et 2. Une série de premiers passages de sortie des cylindres alimente le premier conduit 4 dit d'échappement par turbine et une série de seconds passages de sortie alimente le deuxième conduit 6 dit de décharge. Les soupapes d'échappement 19, 19a sont munies de mécanismes d'activation 20, 20a.
[00141 ] Cependant, sur chaque cylindre, l'ouverture de la soupape d'échappement 19a reliée indirectement au deuxième conduit 6 se produit très souvent après l'ouverture de la soupape d'échappement 19 du même cylindre reliée au premier conduit 4 et toujours pendant la phase d'échappement du cycle quatre-temps du moteur, même sur le phasage le plus en retard de l'ouverture de la soupape d'échappement 19a reliée au deuxième conduit 6.
[00142] Il se produit ainsi une période de temps pour lequel les deux soupapes d'échappement 19, 19a sont ouvertes en même temps, ce qui rend la fonction du deuxième conduit 6 de décharge toujours opérationnelle, alors que ceci peut être défavorable dans certaines conditions de fonctionnement de l'ensemble moteur 1 .
[00143] Selon un mode de réalisation de l'invention, il est possible d'interrompre le flux dans le deuxième conduit 6 de manière sélective afin que ce deuxième conduit 6 ne soit pas en permanence toujours ouvert, ceci surtout quand une demande de puissance de l'ensemble moteur existe.
[00144] La figure 6 illustre trois courbes en fonction du temps de la pression moyenne effective ou PME qui est un indicateur de la performance d'un moteur à explosion. La pression moyenne effective est le rapport entre le travail fourni par le moteur durant un cycle et la cylindrée du moteur. La pression moyenne effective permet de calculer la charge moteur.
[00145] La première courbe médiane référencée avec des carrés est la courbe de référence correspondant à un ensemble moteur turbocompressé classique. La deuxième courbe inférieure référencée avec des cercles est la courbe correspondant à un ensemble moteur à suralimentation contrôlée par distribution moteur non doté de moyens d'interruption conformes à la présente invention et la troisième courbe supérieure référencée avec des triangles est relative à un ensemble moteur à suralimentation contrôlée par distribution moteur muni de moyens d'interruption du flux selon la présente invention.
[00146] Sur ces courbes sont représentés les temps tO, ts, t3, t1 et t2 qui correspondent respectivement au démarrage en phase transitoire à partir d'une valeur de couple initiale et au démarrage de la phase de suralimentation, les trois derniers temps correspondant à un temps d'atteinte d'objectif de couple. [00147] Entre le temps tO de démarrage en phase transitoire et ts de démarrage en phase suralimentée, la performance moteur est donnée par le remplissage naturel du moteur sans recours à la suralimentation, ceci quel que soit l'ensemble moteur turbocompressé classique ou à suralimentation contrôlée par distribution moteur.
[00148] Entre le temps ts et les temps t1 , t2, t3 qui sont les temps d'atteinte d'un objectif de couple, il se produit une montée en couple du moteur en mode de suralimentation qui est le couple instantané du moteur. Cela illustre la capacité du turbocompresseur à fournir de la puissance, en comprimant l'air d'admission, la durée de temps d'atteinte étant plus longue quand la compression de l'air d'admission est faible.
[00149] Dans le cas de la courbe d'un ensemble moteur à suralimentation contrôlée par distribution moteur non doté de moyens d'interruption comme la turbine reçoit moins de débit de gaz échappement du fait de l'ouverture du deuxième conduit, la montée en couple est plus lente. [00150] Dans le cas de la courbe relative à un ensemble moteur à suralimentation contrôlée par distribution moteur muni de moyens d'interruption du flux selon la présente invention, la montée en couple est au moins aussi bonne que celui d'un ensemble moteur turbocompressé de référence. A la figure 6, elle se montre même supérieure, car dans le cas de l'ensemble moteur selon l'invention, la taille du collecteur d'échappement est plus petite que dans le cas de référence avec moins de passages associés aux soupapes d'échappement connectés au même volume.
[00151 ] Or un petit collecteur favorise la performance du moteur à bas régime car avec son volume plus petit, la détente des gaz d'échappement avant la traversée de la turbine est moins importante. L'enthalpie des gaz est donc légèrement supérieure à celle de l'ensemble moteur de référence, d'où le gain en performance illustré par une pente de courbe plus raide.
[00152] Lors d'une montée en charge du moteur :
a) Entre tO et ts : si le couple moteur avant le départ du transitoire est compris entre les valeurs de couple de cette zone, le flux dans le deuxième conduit n'est pas au moins partiellement interrompu,
b) Au voisinage de ts : quand le couple s'approche du couple maximum sans apport du turbocompresseur, il est possible d'anticiper la réalisation du retard d'ouverture des soupapes d'échappement et de leurs passages de sortie associés au deuxième conduit pour préparer la mise en action de la turbine et avoir une transition t0-ts-t3 plus lissée,
c) Entre ts et au voisinage de t3: on maintient le deuxième conduit avec ouverture en retard, cette ouverture retardée étant générée par les moyens d'interruption associés jusqu'à l'approche du couple objectif. Quand on est entre 75% à 90% de la valeur du couple de consigne, il est possible de rouvrir le deuxième conduit en élargissant la loi d'ouverture des moyens d'interruption en mode dynamique ou encore en sortant du mode de pilotage dynamique des moyens d'interruption pour éviter un dépassement supérieur de la cible de couple consigne.
[00153] Si on maintient toujours le deuxième conduit avec un retard d'ouverture, via les moyens d'interruption, après ts on peut bénéficier d'une fonction de stimulation de l'ensemble moteur car dans cette condition il est possible de générer plus de couple moteur que le cas de référence. Cependant, ce type d'action est à utiliser de façon temporaire car, à bas régime et fort couple, le moteur est susceptible de produire d'avantage de cliquetis, nocifs au moteur. Le couple maximal de l'ensemble moteur de référence reste la référence de sécurité absolue.
[00154] Les moyens d'interruption peuvent aussi maintenir le deuxième conduit de décharge partiellement fermé. Dans ce cas, on réalise une fonction de modulation du débit de gaz envoyé à la turbine tout en obtenant un débit de décharge via le deuxième conduit pour continuer d'optimiser les pertes par pompage.
[00155] La fuite des gaz via le deuxième conduit est ainsi toujours gérée avec efficacité mais les gains seront moins importants par rapport à une situation de moyens d'interruption complètement ouverts et donc inopérants. Ce qui est recherché dans un tel cas de figure est de pouvoir moduler la courbe de montée en couple après ts selon la volonté du conducteur, avec donc un degré additionnel de liberté.
[00156] En se référant à toutes les figures, de manière générale, l'interruption au moins partielle du flux de gaz d'échappement dans le deuxième conduit 6 permet une amélioration de la puissance récupérée par la turbine 2 car tout ou presque tout le débit moteur traverse la roue de la turbine 2 via le premier conduit 6 et son passage principal de détente le prolongeant dans la turbine. Cette interruption sera effective sur toutes les phases de vie du moteur correspondant à celles où une soupape de décharge d'un moteur turbocompressé classique est fermée, c'est-à-dire essentiellement en pleine charge bas régime moteur et pendant les transitoires forte charge. [00157] La figure 7 illustre le couple moteur en fonction du régime moteur, la partie hachurée montre l'augmentation du couple obtenu par la désactivation du deuxième conduit via ses moyens d'interruption ceci en fonctionnement pleine charge à bas régime de l'ensemble moteur, comme montré par la courbe avec points par rapport à la courbe avec carrés qui est celle obtenue sans interruption. Cette augmentation de couple n'est pas négligeable.
[00158] En se référant à toutes les figures sauf la figure 1 , selon un troisième mode de réalisation de l'invention sensiblement proche du premier mode en étant une application particulière de ce premier mode, comme précédemment mentionné, il peut être procédé à un traitement de dépollution des gaz d'échappement des premier et second flux après la jonction du premier flux par le second flux, ledit traitement nécessitant une température minimale de traitement de dépollution pour son fonctionnement. [00159] Dans ce cas, le premier flux traversant par le premier conduit 4 avec des gaz d'échappement qui vont perdre beaucoup de température lors de la traversée de la roue de la turbine 2 est interrompu par la vanne de régulation 16 tant que ladite température minimale n'est pas atteinte. Par exemple sans que cela soit limitatif la température minimale peut être comprise entre 150° C et 200 °C.
[00160] La désactivation au moins partielle du premier conduit 4 d'échappement par la turbine permet l'amélioration du temps de chauffe des éléments de dépollution 10, notamment un catalyseur, car il n'y a plus la détente des gaz échappement dans la turbine. Les éléments de dépollution 10 sont donc traversés par des gaz plus chauds, majoritairement en provenance du deuxième conduit 6 et montent plus rapidement en température.
[00161 ] Ceci est illustré à la figure 8, la courbe supérieure avec points correspond à une désactivation du premier conduit 4 tandis que la courbe inférieure avec carrés correspond à un ensemble moteur à suralimentation contrôle sans régulation de flux dans le premier conduit 4. Les éléments de dépollution 10 atteignent leur température de mise en action plus rapidement. Ceci est particulièrement intéressant en regard des normes d'émission de polluants de plus en plus sévères. C'est aussi un gain économique potentiel avec moins de métaux précieux dans le catalyseur en restant à une même efficacité globale du traitement de dépollution. [00162] C'est avantageusement le contrôle moteur qui pilote l'ouverture et la fermeture au moins partielle des deux vannes de régulation 16, 17, le contrôle moteur bénéficiant par ailleurs des conditions de fonctionnement moteur alors en vigueur qui sont comparées aux conditions de fonctionnement prédéterminées. Ceci est valable pour tous les modes d'interruption de flux que ce soit le premier ou le second flux. [00163] Avantageusement, chaque vanne 16, 17 est une vanne de commande du type vanne de décharge de turbocompresseur, boîtier papillon, soupape moteur, à diaphragme ou à boisseau, cette vanne 16, 17 étant opérable par un actionneur électrique, pneumatique ou hydraulique qui lui est spécifique.
[00164] La figure 1 a montre un ensemble moteur 1 équivalent à celui montré à la figure 1 pour illustrer l'état de la technique avec cependant la différence notoire que l'ensemble moteur comprend des moyens d'interruption 16, 17 du flux de gaz d'échappement dans les premier et deuxième conduits 4, 6. La figure 2 quant à elle, illustre un mode préférentiel de réalisation du système d'échappement de l'ensemble moteur selon la présente invention. Ces deux modes de réalisation font partie de la présente invention.
[00165] Dans ce dernier mode, le deuxième conduit 6 de décharge débouche sur une face d'entrée 2a du carter 2c de la turbine et est prolongé à l'intérieur de la turbine 2 au moins une portion de dérivation 8 contournant le passage principal de détente logeant la roue de la turbine.
[00166] Ainsi, une portion de dérivation 8 prolongeant le deuxième conduit 6 est intégrée dans la turbine 2 mais n'est pas en échange d'énergie cinétique avec la roue de la turbine 2, ce qui procure un effet de décharge de la turbine 2 plus efficace encore que l'effet de décharge obtenu avec une soupape de décharge dans un turbocompresseur classique de l'état de la technique.
[00167] De plus, le fait qu'une portion de dérivation 8 prolongeant le deuxième conduit 6 soit intégrée dans la turbine 2 diminue l'encombrement du système d'échappement et réduit la dépense en matière pour le deuxième conduit 6, la jonction des premier et deuxième conduits 4, 6 se faisant dans la turbine 2 et non après la turbine 2, d'où un raccourcissement de la longueur du deuxième conduit 6 qui n'a pas à présenter une longueur lui permettant de contourner la turbine 2. Ce raccourcissement du deuxième conduit 6 de même que le logement de la portion de dérivation 8 prolongeant le deuxième conduit 6 à l'intérieur de la turbine 2 sont favorables à la limitation de la baisse de température des gaz d'échappement dans le deuxième conduit 6, notamment par une meilleure isolation du deuxième conduit 6.
[00168] Le passage principal de détente et ladite au moins une portion de dérivation 8 se rejoignent à une face de sortie 2b du carter 2c, l'extrémité de sortie de ladite au moins une portion de dérivation vers la face de sortie 2b du carter 2 étant référencée 8b à la figure 2. Avantageusement, le système d'échappement comprend un troisième conduit 9 extérieur à la turbine 2 en étant relié à la face de sortie 2b du carter 2c de turbine pour l'évacuation des gaz d'échappement hors de la turbine 2.
[00169] Avantageusement, quand les moyens d'interruption 16, 17 du flux sont sous la forme d'une vanne de régulation 16, 17, une vanne de régulation 16, 17 est positionnée pour chaque conduit 4, 6, soit sur le collecteur 5, 7 d'échappement associé audit conduit 4, 6, soit sur ou dans un carter de la turbine 2 entourant à distance la roue. [00170] Comme il est visible à la figure 2, le carter 2c de la turbine 2 peut comprendre une face d'entrée 2a des gaz d'échappement recevant les premier et deuxième conduits 4, 6 et une face de sortie 2b des gaz d'échappement ainsi qu'une portion intermédiaire reliant les faces 2a, 2b entre elles. Bien que cela ne soit pas montré aux figures, les vannes de régulation peuvent être intégrées dans le carter 2c de la turbine 2.
[00171 ] En alternative, une vanne de régulation 16, 17 peut être positionnée sur une portion de chaque conduit 4, 6 comprise entre son collecteur 5, 7 d'échappement respectif et la turbine 2, ce qui est montré à la figure 2.
[00172] Ainsi, la vanne de régulation 16, 17 peut être positionnée entre le collecteur 5, 7 d'échappement de son conduit 4, 6 respectif et la turbine 2. La face d'entrée 2a de la turbine 2 qui est la face de la turbine 2 en vis-à-vis des collecteurs 5, 7 d'échappement peut comporter une bride. Quand cette bride est fixée à une bride équipant chaque collecteur 5, 7 d'échappement, la vanne de régulation 16, 17 de chacun des premier et deuxième conduits 4, 6 est positionnée entre la bride du collecteur 5, 7 d'échappement respectif et la bride de la turbine 2.
[00173] Une ligne RGE 1 1 peut présenter un piquage sur un des deux conduits d'échappement pour prélever une partie des gaz d'échappement de ce conduit ainsi qu'un refroidisseur 23 des gaz d'échappement traversant cette ligne 1 1 , ces gaz étant alors très chauds. Ce piquage peut se faire à travers la turbine 2 comme montré à la figure 2 mais ceci n'est pas obligatoire.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de commande d'un échappement d'un ensemble moteur (1 ) à combustion interne d'un véhicule automobile comprenant un turbocompresseur comportant une turbine (2) et un compresseur (3), et un système d'échappement, le moteur comprenant au moins un cylindre logeant un piston relié à un vilebrequin en rotation et mobile à l'intérieur dudit au moins un cylindre entre une position la plus interne dite Point Mort Haut (PMH) et une position la moins interne dite Point Mort Bas (PMB), ledit au moins un cylindre présentant un premier et un second passage de sortie débouchant dans le système d'échappement pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur et un passage d'admission, le premier et le second passage de sortie étant muni respectivement d'une première et d'une seconde soupape d'échappement (19, 19a) et le passage d'admission étant muni d'une soupape d'admission, les soupapes d'échappement (19, 19a) ouvrant leur passage entre le Point Mort Bas (PMB) et le Point Mort Haut (PMH) lors d'une phase d'échappement et la soupape d'admission ouvrant son passage entre le Point Mort Haut (PMH) et le Point Mort Bas (PMB) selon un angle de rotation du vilebrequin avec, pour chaque soupape, une avance d'ouverture (AOA, AOE) et un retard de fermeture (RFE) prédéterminés par rapport auxdits Points Morts (PMH, PMB), l'échappement présentant deux flux d'échappement des gaz en sortie du moteur, un premier flux d'échappement provenant du premier passage de sortie dudit au moins un cylindre traversant la turbine (2) logeant une roue de récupération partielle d'une énergie contenue dans les gaz d'échappement à l'intérieur de la turbine (2) et un second flux dit de décharge provenant du second passage de sortie rejoignant le premier flux en aval de la roue en la contournant, caractérisé en ce qu'au moins le premier flux est interrompu temporairement dans le système d'échappement quand une température minimale des gaz d'échappement est requise ou quand des conditions de fonctionnement du moteur induisent un risque de pompage du turbocompresseur, des conditions de fonctionnement suspensives de l'interruption du premier flux étant une augmentation d'une charge du moteur nécessitant une utilisation du turbocompresseur et en ce que, pendant ce maintien en fermeture du premier passage de sortie, lors de la phase d'échappement, au moins l'avance à l'ouverture (AOE) de la seconde soupape d'échappement (19a) et l'avance à l'ouverture de la soupape d'admission (AOA) dudit au moins un cylindre sont modifiées. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la position d'avance à l'ouverture (AOE) de la seconde soupape d'échappement (19a) dudit au moins un cylindre dédiée au second flux est ajustée à une position au moins égale ou supérieure à la position de Point Mort Bas (PMB) en combinaison avec une position d'avance à l'ouverture de la soupape d'admission (AOA) au moins égale ou supérieure à la position de retard de fermeture (RFE) de la seconde soupape d'échappement (19a) avec une largeur d'une loi de levée (LLOI) de soupape pour la seconde soupape d'échappement (19a) entre la position d'avance à l'ouverture (AOE) de la seconde soupape d'échappement (19a) et le retard de fermeture (RFE) de la seconde soupape d'échappement (19a) qui ne soit pas inférieure à 140° d'angle du vilebrequin du moteur.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les conditions de fonctionnement du moteur sont évaluées par le suivi d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur sélectionné parmi les paramètres suivants pris unitairement ou en combinaison : le régime moteur, le temps écoulé après démarrage, la température des gaz d'échappement, la température du moteur, un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur comme la pression d'admission d'air à l'entrée du moteur ou une demande de puissance émise par le conducteur du véhicule.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'interruption du premier flux s'effectue:
- en conditions d'après démarrage du moteur pour lesquelles les valeurs régnantes de température des gaz d'échappement en fin de système d'échappement sont détectées inférieures ou estimées inférieures à une valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement avec comme paramètres de fonctionnement suivis la température des gaz d'échappement détectée ou la température du moteur et la moyenne du régime moteur pendant une durée écoulée après démarrage pour une estimation de la température des gaz d'échappement, l'interruption du premier flux cessant quand la température détectée ou estimée des gaz d'échappement dépasse la valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement ou quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique, ou
- quand le régime du moteur, un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur sont inférieurs à des valeurs respectives prédéterminées ne nécessitant pas l'utilisation du turbocompresseur, l'interruption du premier flux cessant quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique.
Ensemble moteur (1 ) comprenant un moteur à combustion interne avec au moins un cylindre, un turbocompresseur comportant une turbine
(2) et un compresseur
(3), et un système d'échappement pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le moteur comprenant au moins un cylindre présentant un premier et un second passage de sortie pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur, les premier et second passages de sortie étant munis respectivement d'une première et d'une seconde soupape d'échappement (19, 19a), le premier passage de sortie étant relié à un premier collecteur (5) tandis que le second passage de sortie est relié à un second collecteur (7), le système d'échappement comprenant un premier conduit
(4) dit d'échappement par la turbine (2) partant du premier collecteur
(5) d'échappement et un deuxième conduit
(6) dit de décharge partant du second collecteur
(7) d'échappement pour l'évacuation des gaz issus de la combustion dans le moteur lors d'une phase d'échappement, la turbine (2) présentant un passage principal de détente dans lequel est logée une roue de turbine, le premier conduit (4) débouchant dans le passage principal de détente en entrée de la turbine (2), caractérisé en ce que le premier passage de sortie dudit au moins un cylindre est muni de moyens de maintien en fermeture (20) actifs lors de la phase d'échappement du moteur et en ce que le deuxième conduit (6) débouche en entrée de la turbine (2) dans au moins une portion de dérivation (8) interne à la turbine (2) contournant le passage principal de détente.
Ensemble selon la revendication 5, dans lequel le second passage de sortie dudit au moins un cylindre est muni de moyens de maintien en fermeture (20a) actifs lors de la phase d'échappement du moteur, les moyens de fermeture (20, 20a) d'un des passages de sortie étant indépendants des moyens de fermeture (20a, 20) de l'autre des deux passages de sortie dudit au moins un cylindre.
Ensemble selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les moyens de fermeture (20, 20a) sont des moyens de maintien de la soupape d'échappement (19, 19a) associée dans une position désactivée dans laquelle la soupape d'échappement (19, 19a) obture son passage associé de sortie dudit au moins un cylindre pendant la phase d'échappement.
8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel le système d'échappement comprend un troisième conduit (9) extérieur à la turbine (2) en sortie de la turbine, le troisième conduit (9) évacuant les gaz d'échappement du passage principal de détente et de ladite au moins une portion de dérivation (8) hors de la turbine (2), le troisième conduit (9) comportant des éléments de dépollution (10) des gaz d'échappement le traversant.
9. Procédé de commande d'un échappement d'un ensemble moteur (1 ) à combustion interne d'un véhicule automobile, notamment selon l'une des revendications précédentes, ledit ensemble moteur comprenant un turbocompresseur comportant une turbine (2) et un compresseur (3), et un système d'échappement présentant deux flux de gaz d'échappement à une sortie du moteur, un premier flux traversant la turbine logeant une roue de récupération partielle d'une énergie contenue dans les gaz d'échappement un second flux rejoignant le premier flux en aval de la roue en la contournant, caractérisé en ce que les deux flux sont sélectivement interrompus temporairement, d'une part, le premier flux étant interrompu dans le système d'échappement quand une température minimale des gaz d'échappement est requise ou quand des conditions de fonctionnement du moteur induisent un risque de pompage du turbocompresseur, des conditions de fonctionnement suspensives de l'interruption du premier flux étant une augmentation d'une charge du moteur nécessitant une utilisation du turbocompresseur et, d'autre part, le second flux étant interrompu lors d'une augmentation d'une charge du moteur nécessitant une utilisation du turbocompresseur, des conditions de fonctionnement suspensives de l'interruption du second flux étant un risque de pompage du turbocompresseur, les conditions de fonctionnement du moteur étant évaluées par le suivi d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur sélectionné parmi les paramètres suivants pris unitairement ou en combinaison : le régime moteur, le temps écoulé après démarrage, la température des gaz d'échappement, la température du moteur, un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur comme une pression d'admission d'air à l'entrée du moteur ou une demande de puissance émise par le conducteur du véhicule.
10. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le premier flux est interrompu :
- en conditions d'après démarrage du moteur pour lesquelles les valeurs régnantes de température des gaz d'échappement en fin de système d'échappement sont détectées inférieures ou estimées inférieures à une valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement avec comme paramètres de fonctionnement suivis la température des gaz d'échappement détectée ou la température du moteur et la moyenne du régime moteur pendant une durée écoulée après démarrage pour une estimation de la température des gaz d'échappement, l'interruption du premier flux cessant quand la température détectée ou estimée des gaz d'échappement dépasse la valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement ou quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique, ou
- quand le régime du moteur et un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur sont inférieurs à des valeurs respectives prédéterminées ne nécessitant pas l'utilisation du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur inférieure ou égale à la pression atmosphérique, l'interruption du premier flux cessant quand un ou des paramètres représentatifs de la charge du moteur suivis pour évaluer les conditions de fonctionnement suspensives indiquent une nécessité de fonctionnement du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique.
11. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel il est procédé à un traitement de dépollution des gaz d'échappement des premier et second flux après la jonction du premier flux par le second flux en fin de système d'échappement ledit traitement nécessitant une température minimale de traitement de dépollution des gaz d'échappement pour son fonctionnement, ladite température minimale de traitement de dépollution des gaz d'échappement servant de valeur prédéterminée de température des gaz d'échappement en fin de système d'échappement pour l'interruption du premier flux.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 1 1 , dans lequel le second flux est interrompu :
- quand le régime du moteur est inférieur à une valeur prédéterminée de régime et quand un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur sont supérieurs à une valeur prédéterminée de charge moteur, ou
- pour des régimes du moteur transitoires avec un ou des paramètres représentatifs de la charge moteur supérieurs à une valeur prédéterminée de charge moteur, la valeur prédéterminée de charge moteur dans les deux cas nécessitant l'utilisation du turbocompresseur avec une valeur de la pression en admission d'air du moteur requise supérieure à la pression atmosphérique.
13. Ensemble moteur (1 ) comprenant un moteur à combustion interne, un turbocompresseur comportant une turbine (2) et un compresseur (3), et un système d'échappement pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le moteur comprenant au moins un cylindre présentant deux passages de sortie pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur, le premier passage de sortie étant relié à un premier collecteur (5) tandis que le second passage de sortie est relié à un second collecteur (7) pour une évacuation de gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur, le système d'échappement comprenant un premier conduit (4) dit d'échappement par la turbine (2) partant du premier collecteur (5) d'échappement et un deuxième conduit (6) dit de décharge partant du second collecteur (7) d'échappement pour la canalisation des gaz d'échappement par les premier et deuxième conduits (4, 6), la turbine (2) étant munie d'un carter (2c) en présentant en son intérieur un passage principal de détente dans lequel est logée une roue de turbine et le premier conduit (4) débouchant dans le passage principal de détente par une face d'entrée (2a) du carter (2c), le deuxième conduit (6) contournant la roue de la turbine (2), caractérisé en ce que le système comporte des moyens d'interruption (16, 17) du flux de gaz d'échappement dans les premier et deuxième conduits (4, 6), les moyens d'interruption (16, 17) du flux de l'un des deux conduits (4, 6) étant indépendants des moyens d'interruption (16, 17) du flux de l'autre des deux conduits (6, 4).
14. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel le deuxième conduit (6) débouche par la face d'entrée (2a) du carter (2c) dans au moins une portion de dérivation (8) interne au carter (2c) contournant le passage principal de détente, le passage principal de détente et ladite au moins une portion de dérivation (8) se rejoignant à une face de sortie (2b) du carter (2c), le système d'échappement comprenant un troisième conduit (9) extérieur à la turbine (2) en étant relié à la face de sortie (2b) du carter (2c) de turbine pour l'évacuation des gaz d'échappement hors de la turbine (2).
15. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, dans lequel, quand les moyens d'interruption (16, 17) du flux sont sous la forme d'une vanne de régulation (16, 17), la vanne de régulation (16, 17) est positionnée pour chaque conduit (4, 6), soit sur le collecteur d'échappement (5, 7) associé audit conduit (4, 6) ou soit dans le carter (2c) de la turbine (2) sur le passage principal de détente et, quand présente, sur ladite au moins une portion de dérivation (8).
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