FR2792682A1 - Appareil de commande pour moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

Un appareil de commande est décrit pour un moteur à combustion interne qui est capable d'empêcher une déviation significative de la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission d'une valeur requise et la détérioration de la condition de combustion lorsque la concentration d'oxygène contenue dans les gaz d'échappement change en raison d'un changement de la condition de fonctionnement du moteur, et qui est en conséquence capable d'empêcher la détérioration des émissions et les ratés d'allumage.Lorsque la concentration d'oxygène contenue dans les gaz d'échappement change en raison d'un changement de la condition de fonctionnement du moteur (11), les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène avant changement existent encore dans un passage EGR (42) et sont mis à recirculer à partir de celui-ci dans un passage d'admission (32) pendant un moment. Dans cette circonstance, si un papillon des gaz (23) était immédiatement commandé à une quantité cible d'ouverture qui est établie en prenant en considération une concentration d'oxygène après changement dans les gaz d'échappement devant être mis à recirculer, la quantité d'oxygène contenue dans la quantité totale des gaz amenés dans une chambre de combustion (16) du moteur (11) dévierait considérablement d'une valeur requise. En conséquence, l'appareil de commande ajuste l'ouverture du papillon des gaz (23) ou d'une soupape EGR (43) de façon à modérer la déviation de la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission de la valeur requise et modérer de ce fait la détérioration de la condition de combustion lorsque la concentration d'oxygène contenue dans les gaz d'échappement change.

Description

APPAREIL DE COMMANDE POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE

La présente invention se rapporte à un appareil de commande pour un moteur à combustion interne comportant un système de recirculation des gaz d'échappement pour mettre à recirculer une partie des gaz d'échappement dans un

système d'admission.

Des moteurs à combustion interne capables de réaliser ce que l'on appelle en général une combustion à mélange pauvre, c'est-à-dire, de brûler un mélange air-carburant présentant un rapport air-carburant qui se situe sur un côté pauvre du rapport air-carburant théorique, afin d'améliorer l'économie de carburant, ont été récemment proposés (par exemple, dans la demande de Brevet Japonais en Attente d'Examen N0 HEI 8-189405). Un tel moteur à combustion interne est équipé d'un papillon des gaz pour ajuster la quantité d'air entré dans chaque chambre de combustion via un passage d'admission et un système de recirculation des gaz d'échappement (EGR) pour modérer une augmentation de la quantité des oxydes d'azote (NOx) dans

les gaz d'échappement.

Le système EGR comporte un passage EGR qui raccorde un passage d'échappement et un passage d'admission du moteur à combustion interne en communication, et une soupape EGR prévue dans le passage EGR. En ajustant l'ouverture de la soupape EGR, le système ajuste le débit des gaz d'échappement mis à recirculer à partir du passage d'échappement dans le passage d'admission. Lorsqu'une partie des gaz d'échappement est retournée dans le passage d'admission par le système EGR, la température de la chambre de combustion chute et, en conséquence, la production de NOx diminue. Il s'ensuit qu'une augmentation de la quantité de NOx dans les gaz d'échappement est

substantiellement empêchée.

Dans le moteur à combustion interne, tel que décrit ci-dessus, l'ouverture de la soupape EGR et l'ouverture du papillon des gaz d'échappement sont commandées de sorte que le débit des gaz d'échappement mis à recirculer (débit EGR) et le débit des gaz d'admission deviennent égaux à des valeurs appropriées conformément à la condition de fonctionnement du moteur. C'est-à- dire que les ouvertures de la soupape EGR et du papillon des gaz sont commandées à une quantité cible d'ouverture de soupape EGR et une quantité cible d'ouverture de papillon des gaz qui sont établies conformément à la condition de fonctionnement du moteur. La quantité cible d'ouverture de soupape EGR est établie d'une manière telle, par exemple, que la quantité cible d'ouverture de soupape EGR est maximisée lorsque la condition de fonctionnement du moteur à combustion interne est dans une région de charge intermédiaire. La quantité cible d'ouverture de papillon des gaz est établie d'une manière telle, par exemple, que la quantité cible d'ouverture de papillon des gaz augmente avec les augmentations de la quantité de fonctionnement d'une pédale

d'accélérateur, ou analogues.

Dans un moteur à combustion interne équipé d'un système EGR, des gaz d'échappement devant être mis à recirculer dans le passage d'admission comportent une concentration d'oxygène inférieure à l'air devant être pris dans un chambre de combustion. Normalement, la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement est plus grande lorsque la condition de fonctionnement du moteur est dans une région de charge relativement élevée que lorsque la condition de fonctionnement du moteur est dans une région de charge relativement basse. En conséquence, dans le moteur à combustion interne équipé du système EGR, la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement est prise en considération pour établir une quantité cible d'ouverture de papillon des gaz de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans la quantité totale des gaz d'échappement pris dans chaque chambre de combustion

devienne égale à une valeur requise.

Toutefois, lorsque la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement change en raison d'un changement de la condition de fonctionnement du moteur se produisant, par exemple, pendant un fonctionnement transitoire du moteur, une quantité de gaz d'échappement comportant une concentration d'oxygène qui n'a pas changé reste dans le passage EGR, de sorte que pendant un moment après le changement, les gaz d'échappement comportant une concentration d'oxygène avant changement s'écoulent à partir de l'EGR dans le passage d'admission. Une quantité cible d'ouverture de papillon des gaz après que la condition de fonctionnement du moteur ait changé est établie, prenant en considération la concentration d'oxygène survenant dans les gaz d'échappement après que la concentration d'oxygène ait changé (concentration d'oxygène après changement). En conséquence, si l'ouverture de papillon des gaz est commandée sur la base de la quantité cible d'ouverture de papillon des gaz établie comme décrit ci-dessus, la quantité d'oxygène dans la quantité totale des gaz pris dans chaque chambre de combustion dévie de la

valeur requise.

Si la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission est supérieure à une quantité requise, la quantité de NOx dans les gaz d'échappement augmente, dégradant de ce fait les émissions. Inversement, si la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission est inférieure à une quantité requise, un mélange air-carburant existant autour de la bougie d'allumage au moment de l'allumage du mélange tend à présenter une proportion en quantité carburant à oxygène excessivement élevée,

augmentant de ce fait le danger de raté d'allumage.

En conséquence, c'est un but de l'invention de proposer un appareil de commande pour moteur à combustion interne capable d'empêcher la détérioration des émissions provenant d'un moteur à combustion interne ou le raté d'allumage de celui-ci qui pourrait être causé par un état de carburant dégradé se produisant en raison d'une déviation de la quantité d'oxygène présente dans les gaz d'admission à partir d'une quantité requise d'oxygène lorsque la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement change en raison d'un changement de la

condition de fonctionnement du moteur.

Afin d'atteindre ce qui précède et d'autres buts, un aspect de l'invention prévoit un appareil de commande pour un moteur à combustion interne qui ajuste une quantité de gaz d'admission du moteur à combustion interne en mettant à recirculer une partie des gaz d'échappement à partir d'un passage d'échappement du moteur dans un passage d'admission via un passage EGR et en commandant une quantité d'ouverture d'un papillon des gaz prévu dans le passage d'admission à une quantité cible d'ouverture qui est déterminée sur la base d'une condition de fonctionnement du moteur, l'appareil de commande étant caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de commande du papillon des gaz pour, lorsqu'une concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement change au moment d'un changement de la condition de fonctionnement du moteur, commander la quantité d'ouverture du papillon des gaz à une quantité d'ouverture qui est établie par une quantité prédéterminée de décalage à partir d'une quantité cible d'ouverture de changement de condition après opération qui est utilisée après le changement de la condition de fonctionnement du moteur vers une quantité cible d'ouverture de changement de condition avant opération qui utilisée avant le changement

de la condition de fonctionnement du moteur.

Lorsque la condition de fonctionnement du moteur change de sorte que la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement change, une quantité résiduelle des gaz d'échappement continue à s'écouler à partir du passage EGR dans le passage d'admission pendant un moment. Dans ce cas, l'appareil de commande décrit ci-dessus commande la quantité d'ouverture du papillon des gaz à une quantité d'ouverture qui est établie par une quantité prédéterminée de décalage vers la quantité cible d'ouverture de changement de condition avant opération, de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission devient égale à une valeur correcte. En conséquence, l'appareil de commande empêche sensiblement une déviation de la quantité d'oxygène dans les gaz d'admission de la quantité d'oxygène requise pour la combustion dans le moteur et une détérioration de la condition de combustion et, en conséquence, empêche sensiblement la détérioration

des émissions ou les ratés d'allumage.

Dans l'appareil de commande, lorsque la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement diminue au moment du changement de la condition de fonctionnement du moteur, le moyen de commande d'étranglement peut décaler la quantité d'ouverture du papillon des gaz vers une quantité d'ouverture qui est inférieure à la quantité cible

d'ouverture de changement de condition avant opération.

Lorsque la condition de fonctionnement du moteur change de sorte que la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement diminue, une quantité résiduelle des gaz d'échappement comportant une concentration d'oxygène relativement élevée s'écoule à partir du passage EGR dans le passage d'admission. Toutefois, la construction optionnelle décrite ci-dessus établit la quantité d'ouverture du papillon des gaz inférieure à la valeur d'ouverture cible, de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission diminue. En conséquence, la construction empêche une augmentation de la quantité de NOx dans les gaz d'échappement et, en conséquence, empêche

la détérioration des émissions.

En outre, dans l'appareil de commande décrit ci-

dessus, lorsque la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement augmente au moment du changement de la condition de fonctionnement du moteur, le moyen de commande d'étranglement peut décaler la quantité d'ouverture du papillon des gaz vers une quantité d'ouverture qui est supérieure à la quantité cible d'ouverture de changement de

condition après opération.

Lorsque la condition de fonctionnement du moteur change de sorte que la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement augmente, une quantité résiduelle des gaz d'échappement comportant une concentration d'oxygène relativement basse continue à s'écouler à partir du passage

EGR dans le passage d'admission pendant un moment.

Toutefois, la construction optionnelle décrite ci-dessus établit la quantité d'ouverture du papillon des gaz supérieure à la quantité cible d'ouverture, de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission augmente. En conséquence, la construction empêche l'apparition d'un mélange comportant une proportion excessivement élevée de carburant à oxygène autour d'une bougie d'allumage et, en conséquence, empêche les ratés d'allumage. L'appareil de commande peut également commander une soupape EGR prévue dans le passage EGR, au lieu de

commander le papillon des gaz.

Lorsque la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement diminue au moment du changement de la condition de fonctionnement du moteur, la quantité d'ouverture du papillon des gaz peut être décalée vers une quantité d'ouverture qui est supérieure à la quantité cible d'ouverture de changement de condition après opération. En outre, lorsque la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement augmente au moment du changement de la condition de fonctionnement du moteur, la quantité d'ouverture de la soupape EGR peut être décalée vers une quantité d'ouverture qui est inférieure à la quantité cible

d'ouverture de changement de condition après opération.

Cette construction empêche une déviation de la quantité d'oxygène dans les gaz d'admission à partir de la quantité d'oxygène requise pour la combustion dans le moteur et une détérioration de la condition de la combustion et, en conséquence, empêche sensiblement la

détérioration des émissions ou les ratés d'allumage.

Ce qui précède et d'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention, deviendront apparents à

partir de la description suivante des modes de réalisation

préférés en se référant aux dessins annexés sur lesquels des références numériques identiques sont utilisées pour représenter des éléments identiques et sur lesquels: La Figure 1 est une vue en coupe globale d'un moteur auquel un appareil de commande conformément à un premier mode de réalisation préféré de l'invention est appliqué; La Figure 2 est un schéma synoptique sous forme de blocs d'une construction électrique de l'appareil de commande; La Figure 3 indique une carte à laquelle il est fait référence au moment du changement du mode de combustion; La Figure 4 est un organigramme illustrant un procédé de calcul d'une ouverture d'étranglement cible dans le premier mode de réalisation; La Figure 5 est un graphique indiquant une relation entre la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement, la vitesse de moteur et la charge de moteur; La Figure 6 est un graphique indiquant une relation parmi la quantité des gaz d'admission, la quantité d'air d'admission et la quantité d'EGR; La Figure 7 est un graphique indiquant une relation parmi la quantité des gaz d'admission, la quantité d'air d'admission et la quantité d'EGR; La Figure 8 est un organigramme illustrant un procédé de calcul d'une quantité de correction d'étranglement dans le premier mode de réalisation; Les Figures 9(a) à 9(d) sont des chronogrammes indiquant des transitions d'un indicateur d'accélération, la quantité de correction d'étranglement, l'ouverture d'étranglement et la quantité d'oxygène dans les gaz d'admission pendant l'accélération; Les Figures 10(a) à 10(d) sont des chronogrammes indiquant des transitions d'un indicateur de décélération, la quantité de correction d'étranglement, l'ouverture d'étranglement et la quantité d'oxygène dans les gaz d'admission pendant la décélération; La Figure 11 est un organigramme illustrant un procédé de calcul d'une ouverture de soupape EGR cible dans un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention; La Figure 12 est un organigramme illustrant un procédé de calcul d'une quantité de correction d'EGR dans le deuxième mode de réalisation; Les Figures 13(a) à 13(c) sont des chronogrammes indiquant les transitions de l'indicateur d'accélération, la quantité de correction d'EGR et l'ouverture d'EGR pendant l'accélération; et Les Figures 14(a) à 14(c) sont des chronogrammes indiquant les transitions de l'indicateur de décélération, la quantité de correction d'EGR et l'ouverture d'EGR

pendant la décélération.

On décrira par la suite des modes de réalisation

préférés de l'invention en se référant aux dessins annexés.

On décrira en se référant aux Figures 1 à 10, un premier mode de réalisation dans lequel l'appareil de commande de l'invention est appliqué à un moteur à essence

à quatre cylindres en ligne pour un véhicule à moteur.

En se référant à la Figure 1, un moteur à combustion interne 11 comporte quatre pistons 12 (seul un piston 12 est représenté sur la Figure 1) qui sont prévus pour des mouvements alternatifs dans un bloc-cylindres lla. Chaque piston 12 comporte, dans sa partie de tête, une cavité 12a qui est nécessaire afin de provoquer une combustion stratifiée. Chaque piston 12 est raccordé par une bielle 13 à un vilebrequin 14, qui est un arbre de sortie du moteur 11. Les mouvements alternatifs des pistons 12 sont

convertis en rotation du vilebrequin 14 par les bielles 13.

Un rotor de signal 14a est fixé au vilebrequin 14. Un partie périphérique externe du rotor de signal 14a comporte une pluralité de protubérances 14b qui sont disposées à chaque angle prédéterminé autour d'un axe du vilebrequin 14. Un capteur de position de vilebrequin 14c est prévu au niveau d'un côté du rotor de signal 14a. Lorsque le vilebrequin 14 est mis en rotation, les protubérances 14b du rotor de signal 14a passent séquentiellement devant le capteur de position de vilebrequin 14c de sorte que le capteur de position de vilebrequin 14c délivre en sortie un signal de détection impulsionnel correspondant au passage

de chaque protubérance 14b.

Une culasse 15 est prévue sur une extrémité supérieure du bloc-cylindres lia. La culasse 15 et chaque piston 12 définissent entre eux une chambre de combustion 16. Chaque chambre de combustion 16 communique avec un orifice d'admission 17 et un orifice d'échappement 18 qui s'étendent dans la culasse 15. Chaque orifice d'admission 17 et chaque orifice d'échappement 18 sont munis d'une soupape d'admission 19 et d'une soupape d'échappement 20,

respectivement.

Un arbre à cames d'admission 21 et un arbre à cames d'échappement 22 pour ouvrir et fermer les soupapes d'admission 19 et les soupapes d'échappement 20, respectivement, sont supportés de manière rotative par la culasse 15. Les arbres à cames d'admission et d'échappement 21, 22 sont raccordés au vilebrequin 14 via une courroie crantée (non représentée), des roues dentées (non représentées) et analogues, d'o il résulte que la rotation est transmise à partir du vilebrequin 14 aux arbres à cames d'admission et d'échappement 21, 22. A mesure que l'arbre à cames d'admission 21 tourne, les soupapes d'admission 19 sont ouvertes et fermées pour raccorder les orifices d'admission 17 aux chambres de combustion 16 en communication et déconnecter les orifices d'admission 17 des chambres de combustion 16. A mesure que l'arbre à cames d'échappement 22 tourne, les soupapes d'échappement 20 sont ouvertes et fermées pour raccorder les orifices d'échappement 18 aux chambres de combustion 16 en communication et déconnecter les orifices d'échappement 18

des chambres de combustion 16.

Un capteur de position de cames 21b est prévu d'un côté de l'arbre à cames d'admission 21 supporté par la culasse 15. Le capteur de position de cames 21b détecte les protubérances 21a qui sont prévues sur une surface périphérique externe de l'arbre à cames d'admission 21, et délivre en sortie un signal de détection. A mesure que l'arbre à cames d'admission 21 tourne, les protubérances 21a de l'arbre à cames d'admission 21 passent devant le capteur de position de cames 2lb. Ainsi, en correspondance avec le passage des protubérances 21a, le capteur de position de cames 21b délivre en sortie un signal de

détection à chaque intervalle prédéterminé.

Les orifices d'admission 17 et les orifices d'échappement 18 sont raccordés à un tuyau d'admission 30 et à un tuyau d'échappement 31, respectivement. Un passage d'admission 32 est défini dans le tuyau d'échappement 31 et les orifices d'échappement 18, et un passage d'échappement 33 est défini dans le tuyau d'échappement 31 et les

orifices d'échappement 18.

Le passage d'échappement 33 est muni d'un catalyseur de commande d'émission 33a destiné à commander les émissions provenant du moteur 11, et un capteur de rapport air-carburant 34 qui détecte l'oxygène présent dans les gaz d'échappement et délivre en sortie un signal de détection correspondant à la concentration d'oxygène détectée. Un papillon des gaz 23 est prévu dans une partie en amont du passage d'admission 32. Le papillon des gaz 23 est tourné ou actionné pour l'ajustement de l'ouverture du papillon des gaz 23 par un moteur d'étranglement 24 qui est formé d'un moteur à courant continu (DC). Le degré ou l'étendue de l'ouverture du papillon des gaz 23 est détecté par un

capteur de position d'étranglement 44.

Le fonctionnement du moteur d'étranglement 24 est commandé sur la base de la quantité d'enfoncement d'une pédale d'accélérateur 25 qui est prévue dans un compartiment de l'automobile (quantité d'enfoncement de la pédale d'accélérateur). C'est-à-dire que lorsqu'une personne conduisant l'automobile enfonce la pédale d'accélérateur 25, la quantité d'enfoncement de la pédale d'accélérateur 25 est détectée par un capteur de position de pédale d'accélérateur 26. Sur la base d'un signal de détection provenant du capteur de position de pédale d'accélérateur 26, le moteur d'étranglement 24 est entraîné et commandé. Par l'intermédiaire de l'ajustement de l'ouverture du papillon des gaz 23 sur la base de la commande d'entraînement du moteur d'étranglement 24, la surface de passage d'air du passage d'admission 32 est changée de façon à ajuster la quantité d'air pris dans les

chambres de combustion 16.

Un capteur de vide 36 destiné à détecter la pression dans le passage d'admission 32 est prévu sur une partie du passage d'admission 32 qui s'étend en aval du papillon des gaz 23. Le capteur de vide 36 délivre en sortie un signal de détection correspondant à la pression dans le passage

d'admission 32 détectée par le capteur.

Comme cela est représenté sur la Figure 1, la culasse est munie de valves d'injection de carburant 40 qui injectent le carburant dans les chambres de combustion 16 correspondantes, et les bougies d'allumage 41 qui allument le mélange air-carburant changé dans les chambres de combustion 16 correspondantes. Le cadencement d'allumage du mélange des bougies d'allumage 41 est ajusté par un allumeur 41a qui est prévu au- dessus des bougies d'allumage 41. Lorsque le carburant est injecté à partir d'une valve d'injection de carburant 40 dans la chambre de combustion 16 correspondante, le carburant injecté se mélange avec l'air pris via le passage d'admission 32 pour procurer un mélange de carburant et d'air dans la chambre de combustion 16. Le mélange dans la chambre de combustion 16 brûle sur allumage par la bougie d'allumage 41. Après combustion, les gaz d'échappement sont évacués dans le passage

d'échappement 33.

Une partie du passage d'admission 32 s'étendant en aval du papillon des gaz 23 est raccordée au passage d'échappement 33 via un passage de recirculation des gaz

d'échappement (EGR) 42. Une soupape EGR 43 est prévue à mi-

chemin du passage EGR 42. La soupape EGR 43 est munie d'un moteur pas à pas 43a. L'ouverture de la soupape EGR 43 est ajustée en entraînant et en commandant le moteur pas à pas 43a. Par l'intermédiaire de l'ajustement de l'ouverture de la soupape EGR 43, la quantité des gaz d'échappement mis à recirculer à partir du passage d'échappement 33 dans le passage d'admission 32 (quantité EGR) est ajustée. La recirculation des gaz d'échappement provenant du moteur 11 dans le passage d'admission 32 entraîne une diminution de la température dans les chambres de combustion 16, de sorte que la production d'oxydes d'azote (NOx) diminue et, en

conséquence, leurs émissions diminuent.

On décrira une construction électrique de l'appareil de commande du moteur 11 conformément à ce mode de

réalisation en se référant à la Figure 2.

L'appareil de commande inclut une unité de commande électronique (par la suite appelée "ECU") 92 pour réaliser diverses commandes concernant la condition de fonctionnement du moteur 11, incluant une commande de quantité d'injection de carburant, une commande de temps d'injection de carburant, une commande de cadencement d'allumage, une commande d'ouverture d'étranglement, une commande EGR, et analogues. L'ECU 92 est formée comme un circuit logique comportant une mémoire morte 93 (ROM), une unité centrale 94 (CPU), une mémoire vive 95 (RAM), une

mémoire vive de sauvegarde 96, et analogues.

La ROM 93 est une mémoire mémorisant divers programmes de commande, cartes, auxquels on se réfère au moment de l'exécution des programmes de commande et analogues. La CPU 94 exécute diverses opérations sur la base des programmes de commande, des cartes et analogues, mémorisés dans la ROM 93. La RAM 95 est une mémoire destinée à mémoriser temporairement des résultats d'opérations exécutées par la CPU 94, des données entrées à partir de divers capteurs, et analogues. La RAM de sauvegarde 96 est une mémoire non volatile destinée à mémoriser des données qui nécessitent d'être retenues alors que le moteur 11 est arrêté. La ROM 93, la CPU 94, la RAM 95 et la RAM de sauvegarde 96 sont raccordées l'une à l'autre et à un circuit d'entrée externe

98 et à un circuit de sortie externe 99 par un bus 97.

Le circuit d'entrée externe 98 est raccordé au capteur de position de vilebrequin 14c, au capteur de position de cames 21b, au capteur de position de pédale d'accélérateur 26, au capteur de rapport air- carburant 34, au capteur de vide 36, au capteur de position d'étranglement 44, et analogues. Le circuit de sortie externe 99 est raccordé au moteur d'étranglement 24, à la valve d'injection de carburant 40, à l'allumeur 41a, au moteur pas à pas 43a, et analogues. L'ECU 92 ainsi construite, détermine une vitesse de moteur NE sur la base d'un signal de détection provenant du capteur de position de vilebrequin 14c. De plus, sur la base de la vitesse de moteur NE et d'un signal de détection provenant du capteur de position de pédale d'accélérateur 26 ou du capteur de vide 36, l'ECU 92 détermine une quantité d'injection de carburant de base Qbse qui indique une charge sur le moteur 11. L'ECU 92 détermine un mode de combustion du moteur 11 à partir de la vitesse de moteur NE et de la quantité d'injection de carburant de base Qbse en se référant à une carte qui inclut une région de combustion stoechiométrique homogène (A), une région de combustion pauvre homogène (B), une région de combustion de charge semi-stratifiée (C), et une région de combustion de charge

stratifiée (D), comme cela est indiqué sur la Figure 3.

C'est-à-dire que l'ECU 92 détermine l'une parmi la "combustion stoechiométrique homogène", la "combustion pauvre homogène", la "combustion de charge semi-stratifiée" et la "combustion de charge stratifiée" comme mode de combustion en cours du moteur 11, en fonction de celle parmi les régions A à D o la vitesse de moteur NE et la quantité d'injection de carburant de base Qbse sont

situées.

Comme cela est apparent à partir de la carte de la Figure 3, le mode de combustion du moteur 11 est changé

séquentiellement à partir de, la combustion de charge semi-

stratifiée, de la combustion de charge stratifiée, de la combustion pauvre homogène à la combustion stoechiométrique homogène, conformément à la transition de la condition de fonctionnement du moteur 11 à partir d'une plage de vitesse de rotation élevée à une plage de vitesse de rotation basse. Un tel changement du mode de combustion a pour but d'obtenir les avantages comme suit. C'est-à-dire que dans les régions à charge élevée et à vitesse élevée, o une sortie de moteur élevée est requise, un mode de combustion

homogène est sélectionné, de sorte que le rapport air-

carburant du mélange est réduit et, en conséquence, la sortie de moteur augmente. Dans des régions à faible charge et à faible vitesse, o une telle sortie élevée n'est pas requise, un mode de combustion de charge stratifiée est sélectionné, de sorte que le rapport air-carburant est augmenté et, en conséquence, l'économie de carburant

s'améliore.

Les manières selon lesquelles la commande réalisée par l'ECU 92 dans les modes de combustion précédemment mentionnés, c'est-à-dire, la combustion stoechiométrique homogène, la combustion pauvre homogène, la combustion de charge semi-stratifiée et la combustion de charge

stratifiée, seront individuellement décrites ci-dessous.

COMBUSTION STOECHIOMETRIQUE HOMOGENE

Lorsque la combustion stoechiométrique homogène est sélectionnée en tant qu'un mode de combustion du moteur 11, l'ECU 92 calcule une quantité d'injection de carburant de base Qbse sur la base de la vitesse de moteurNE et une pression d'admission PM déterminée sur la base du signal de détection provenant du capteur de vide 36. La valeur de quantité d'injection de carburant de base Qbse augmente avec l'augmentation de la vitesse de moteur NE et de la pression d'admission PM. L'ECU 92 détermine une quantité d'injection de carburant finale Qfin sur la base de la quantité d'injection de carburant de base Qbse. L'ECU 92 commande les valves d'injection de carburant 40 de façon à injecter une quantité de carburant correspondant à la quantité d'injection de carburant finale Qfin pendant la course d'admission. De plus, l'ECU 92 réalise une correction de rétroaction du rapport air-carburant de la quantité d'injection de carburant afin de commander le rapport air-carburant du mélange au rapport air-carburant théorique. L'ECU 92 détermine également un enfoncement de pédale d'accélérateur ACCP sur la base d'un signal de détection provenant du capteur de position de pédale d'accélérateur 26. L'ECU 92 commande le moteur d'étranglement 24 de sorte qu'une étendue réelle de l'ouverture d'étranglement déterminée sur la base d'un signal de détection provenant du capteur de position d'étranglement 44 s'approche d'une ouverture d'étranglement cible (quantité cible d'ouverture d'étranglement) TRT calculée à partir de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur ACCP et de la vitesse de moteur NE. De plus, sur la base de la pression d'admission PM et de la vitesse de moteur NE, l'ECU 92 détermine un cadencement d'allumage cible et une ouverture de soupape

EGR cible (quantité cible d'ouverture de soupape EGR) Et.

L'ECU 92 commande l'allumeur 41a et le moteur pas à pas 43a, conformément au cadencement d'allumage cible et à l'ouverture de soupape EGR cible Et. De cette manière, l'ouverture d'étranglement, le cadencement d'allumage, l'ouverture de la soupape EGR 43 (ouverture de soupape EGR) deviennent appropriés pour la combustion stoechiométrique homogène.

COMBUSTION PAUVRE HOMOGENE

Lorsque la combustion pauvre homogène est sélectionnée en tant que mode de combustion du moteur 11, l'ECU 92 calcule une quantité d'injection de carburant de base Qbse sur la base de la vitesse de moteur NE et de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur ACCP. La valeur ainsi calculée de la quantité d'injection de carburant de base Qbse augmente avec les augmentations de la vitesse de moteur NE et les augmentations de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur ACCP. L'ECU 92 amène les valves d'injection de carburant 40 à injecter une quantité de carburant correspondant à une quantité d'injection de carburant finale Qfin déterminée sur la base de la quantité d'injection de carburant de base Qbse, pendant la course d'admission, de sorte que le rapport air-carburant d'un mélange dans chaque chambre de combustion 16 devient égal à une valeur (par exemple, 15 à 23) qui est supérieure au rapport air-carburant théorique. L'ECU 92 commande le moteur d'étranglement 24 de sorte que l'ouverture d'étranglement réelle s'approche d'une ouverture d'étranglement cible TRT calculée sur la base de la quantité d'injection de carburant de base Qbse et de la vitesse de moteur NE. De plus, l'ECU 92 commande l'allumeur 41a et le moteur pas à pas 43a conformément à un cadencement d'allumage cible et à une ouverture de soupape EGR cible Et calculés sur la base de la quantité d'injection de carburant de base Qbse et de la vitesse de moteur NE. De cette manière, l'ouverture d'étranglement, le cadencement d'allumage, l'ouverture de soupape EGR

deviennent appropriés pour la combustion pauvre homogène.

COMBUSTION DE CHARGE SEMI-STRATIFIEE

Lorsque la combustion de charge semi-stratifiée est sélectionnée en tant que mode de combustion du moteur 11, l'ECU 92 amène les valves d'injection de carburant 40 à injecter une quantité de carburant correspondant à une quantité d'injection de carburant finale Qfin calculée comme dans la combustion pauvre homogène, pendant la course d'admission et la course de compression. Comme résultat de

cette commande d'injection de carburant, le rapport air-

carburant d'un mélange formé dans chaque chambre de combustion 16 devient égal à une valeur (par exemple, 20 à 23) qui est sur un côté pauvre du rapport air-carburant

établi pendant le mode de combustion pauvre homogène.

L'ECU 92 commande également le moteur d'étranglement 24, l'allumeur 41a et le moteur pas à pas 43a comme dans la combustion pauvre homogène. De cette manière, l'ouverture d'étranglement, le cadencement d'allumage, l'ouverture de soupape EGR deviennent appropriés pour la combustion de

charge semi-stratifiée.

Dans la combustion de charge semi-stratifiée, une quantité de carburant injectée pendant la course d'admission est uniformément dispersée dans l'air dans chaque chambre de combustion 16 alors qu'une quantité de carburant injectée dans chaque chambre de combustion 16 pendant la course de compression est amenée à s'amasser autour de la bougie d'allumage 41 par la cavité 12a formée dans la partie de tête du piston 12. En réalisant l'injection de carburant deux fois d'une manière divisée, c'est-à-dire, pendant la course d'admission et pendant la

course de compression, la combustion d'un mélange air-

carburant est réalisée dans un mode (combustion de charge semistratifiée) qui est intermédiaire entre la combustion pauvre homogène et la combustion de charge stratifiée

décrites ci-dessous. La combustion de charge semi-

stratifiée réduit un à-coup de couple qui survient pendant la commutation entre la combustion pauvre homogène et la

combustion de charge stratifiée.

COMBUSTION DE CHARGE STRATIFIEE

Lorsque la combustion de charge stratifiée est sélectionnée en tant que mode de combustion du moteur 11, l'ECU 92 amène les valves d'injection de carburant 40 à injecter une quantité de carburant correspondant à une quantité d'injection de carburant finale Qfin calculée comme dans la combustion pauvre homogène et la combustion de charge semi-stratifiée, pendant la course de compression. Comme résultat de cette commande d'injection de carburant, le rapport air-carburant d'un mélange formé dans chaque chambre de combustion 16 devient égal à une valeur (par exemple, 25 à 50) qui est sur un côté pauvre du rapport air-carburant établi pendant le mode de combustion

de charge semi-stratifiée.

L'ECU 92 commande également le moteur d'étranglement 24, l'allumeur 41a et le moteur pas à pas 43a comme dans la combustion de charge semistratifiée. De cette manière, l'ouverture d'étranglement, le cadencement d'allumage, l'ouverture de soupape EGR deviennent appropriés pour la

combustion de charge stratifiée.

Dans la combustion de charge stratifiée, une quantité de carburant injectée à partir de chaque valve d'injection de carburant 40 pendant la course de compression du cylindre correspondant du moteur 11 s'écoule dans la cavité 12a formée dans la partie de tête du piston 12, et s'amasse ensuite au voisinage de la bougie d'allumage 41 en raison d'un mouvement du piston 12. Puisque le carburant est amassé autour de la bougie d'allumage 41 dans chaque chambre de combustion 16, le rapport air-carburant d'une quantité de mélange présente autour de la bougie d'allumage 41 devient approprié pour l'allumage même si la rapport aircarburant moyen de la quantité totale de mélange contenue dans chaque chambre de combustion 16 est supérieure à celle survenant dans la combustion de charge semi-stratifiée. En conséquence, l'allumage dans la combustion de charge stratifiée est réalisé d'une manière correcte. Pendant la combustion pauvre o la combustion de mélange est réalisée à un rapport air-carburant qui est sur

le côté pauvre du rapport air-carburant théorique, c'est-à-

dire, pendant la combustion pauvre homogène, la combustion de charge semi-stratifiée et la combustion de charge stratifiée, le papillon des gaz 23 est commandé de sorte que le papillon des gaz 23 procure de meilleures étendues d'ouverture que celles établies pendant la combustion

stoechiométrique homogène afin d'établir des rapports air-

carburant moyens de mélange qui sont supérieurs au rapport air-carburant théorique. En conséquence, pendant la combustion pauvre, la quantité de carburant injectée est réduite et la perte de pompage est réduite, de sorte que

l'économie de carburant du moteur 11 est améliorée.

L'appareil de commande pour le moteur 11 dans ce mode de réalisation établit l'ouverture d'étranglement cible TRT et l'ouverture de soupape EGR cible Et conformément à la condition de fonctionnement du moteur 11. Ensuite, en commandant le papillon des gaz 23 et la soupape EGR 43 de sorte que les ouvertures cibles TRT, Et soient atteintes, l'appareil de commande obtient des valeurs appropriées de la quantité de gaz d'admission et de la quantité EGR

conformément à la condition de fonctionnement du moteur.

L'ouverture de soupape EGR cible Et utilisée pour la commande de l'ouverture de la soupape EGR 43 est établie à une valeur maximale (ouverture maximale) lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 est dans une région de charge intermédiaire. C'est-à- dire que l'ouverture de soupape EGR cible Et est établie de sorte que la quantité EGR devienne maximale dans la région de charge intermédiaire. L'ouverture d'étranglement cible TRT utilisée pour la commande de l'ouverture du papillon des gaz 23 est calculée par un sous- programme calculant

l'ouverture d'étranglement cible décrit ci-dessous.

On décrira un procédé de calcul d'une ouverture d'étranglement cible TRT sera décrit en se référant à

l'organigramme représenté sur la Figure 4. Ce sous-

programme de calcul d'ouverture d'étranglement cible est exécuté en tant qu'interruption périodique (à des

intervalles de temps prédéterminés) par l'ECU 92.

Dans ce sous-programme, l'ECU 92 calcule une ouverture d'étranglement de base Tbse à l'étape S101. L'ouverture d'étranglement de base Tbse est calculée sur la base de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur ACCP et de la vitesse de moteur NE pendant la combustion stoechiométrique homogène. Pendant la combustion pauvre homogène, la combustion de charge semi-stratifiée et la combustion de charge stratifiée, l'ouverture d'étranglement de base Tbse est calculée sur la base de la quantité d'injection de

carburant de base Qbse et de la vitesse de moteur NE.

Ensuite, à l'étape S102, l'ECU 92 détermine si un indicateur d'accélération F1 mémorisé dans la RAM 95 est à "1" (F1 = 1). L'indicateur d'accélération F1 est utilisé pour déterminer si la condition de fonctionnement du moteur 11 a changé d'une condition correspondant à une région L indiquée dans le schéma de la Figure 5 à une condition correspondant à une région H comme pendant l'accélération ou analogues. Le changement de la condition de fonctionnement du moteur 11 d'une condition correspondant à la région L à une condition correspondant à la région H est indiqué par le changement de l'indicateur d'accélération F1

de "0"r à "1".

Sur le schéma de la Figure 5, une ligne en trait continu Ll s'étendant le long d'une limite entre la région L et la région H indique la transition de la vitesse de moteur NE et de la charge de moteur (quantité d'injection de carburant de base Qbse) qui se produit pendant une croisière à vitesse constante d'un véhicule à laquelle le

moteur 11 est installé.

S'il est déterminé à l'étape S102 que F1 É 1, le processus avance à l'étape S103, à laquelle l'ECU 92 détermine si un indicateur de décélération F2 mémorisé dans la RAM 95 est à "1" (F2 = 1). L'indicateur de décélération F2 est utilisé pour déterminer si la condition de fonctionnement du moteur 11 a changé d'une condition correspondant à la région H indiquée sur le schéma de la Figure 5 à une condition correspondant à la région L comme pendant la décélération ou analogues. Le changement de la condition de fonctionnement du moteur 11 d'une condition correspondant à la région H à une condition correspondant à la région L est indiqué par le changement de l'indicateur

de décélération F2 de "0" à "1".

Si la détermination à l'étape S103 est négative, c'est-à-dire, dans le cas o F1 É 1 et F2 É 1 (o le fonctionnement du moteur 11 est constant), le processus

avance à l'étape S104.

A l'étape S104, l'ECU 92 établit l'ouverture d'étranglement de base Tbse en tant qu'ouverture d'étranglement cible TRT. Par la suite, l'ECU 92 termine temporairement le sous-programme. Après le calcul de l'ouverture d'étranglement cible TRT, comme cela est décrit ci-dessus, l'ECU 92 dans une opération séparée, commande le moteur d'étranglement 24 sur la base d'un signal de détection provenant du capteur de position d'étranglement 44, afin de commander le papillon des gaz 23 de façon à

atteindre l'ouverture d'étranglement cible TRT.

La concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement devient inférieure lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 est dans une région de charge élevée (région H). Lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 est dans une région de faible charge (région L), la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement devient supérieure. Puisque les gaz d'échappement sont mis à recirculer dans le passage d'admission 32 via le passage EGR 42, le calcul décrit ci-dessus de l'ouverture d'étranglement de base Tbse (ouverture d'étranglement cible TRT) est réalisé, en prenant en considération le changement de la concentration d'oxygène. C'est-à-dire que l'ouverture d'étranglement de base Tbse (ouverture d'étranglement cible TRT) est établie de sorte que lorsque la commande d'ouverture d'étranglement basée sur l'ouverture d'étranglement de base Tbse (ouverture d'étranglement cible TRT) est réalisée, la quantité d'oxygène contenue dans la quantité totale de gaz amenée dans chaque chambre de combustion 16 devient égale à une quantité d'oxygène requise. En réalisant la commande d'ouverture d'étranglement comme cela est décrit ci-dessus, l'appareil de commande empêche la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission du moteur 11 de dévier de la quantité d'oxygène requise lorsqu'une partie des gaz d'échappement

est mise à recirculer dans le passage d'admission 32.

Lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 change, par exemple, entre la région L et la région H indiquées sur la Figure 5, comme pendant un fonctionnement transitoire du moteur 11 ou analogues, la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement provenant du moteur 11 change grandement. Toutefois, même après que la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement change en raison d'un changement de la condition de fonctionnement du moteur 11, les gaz d'échappement comportant une concentration d'oxygène avant changement continuent à s'écouler à partir du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 pendant un moment. En conséquence, si une ouverture d'étranglement cible TRT calculée sur la base de la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement est utilisée pour commander le papillon des gaz 23, la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission du moteur 11 déviera d'une quantité d'oxygène requise. Une telle déviation affecte d'une manière défavorable la condition de combustion dans le moteur 11, menant à la détérioration des

émissions ou à des ratés d'allumage.

En conséquence, pendant un fonctionnement transitoire du moteur 11 ou analogues, ce mode de réalisation réalise une correction sur la base d'une quantité de correction d'étranglement D (décrite ci-dessous) dans le calcul d'une ouverture d'étranglement cible TRT, en exécutant l'étape S105 ou S106 dans le sous-programme de calcul d'ouverture d'étranglement cible. Cette correction de l'ouverture d'étranglement cible TRT décale ou change l'étendue d'ouverture du papillon des gaz 23 d'une quantité prédéterminée, de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission du moteur 11 devient égale à une

valeur requise (valeur correcte).

Lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 change, par exemple, de la région L à la région H indiquées sur la Figure 5, comme pendant l'accélération ou analogues, l'indicateur d'accélération F1 est changé de "0" à "1", de sorte qu'une détermination affirmative est faite à l'étape S102. Ensuite, le processus avance à l'étape S106. A l'étape S106, l'ECU 92 calcule une ouverture d'étranglement cible TRT en soustrayant une quantité de correction d'étranglement D à partir de l'ouverture d'étranglement de base Tbse. Ensuite, l'ECU 92 termine

temporairement le sous-programme.

Lorsque l'indicateur d'accélération F1 change de "0" à "1", la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement diminue en raison du changement de la condition de fonctionnement du moteur 11, mais les gaz d'échappement comportant une concentration d'oxygène relativement élevée existent encore dans le passage EGR 42 et s'écoulent à

partir de celui-ci dans le passage d'admission 32.

Toutefois, dans le processus de calcul décrit ci-dessus, l'ouverture d'étranglement cible TRT est corrigée par la quantité de correction d'étranglement D dans un sens de fermeture, de sorte que l'ouverture du papillon des gaz 23 est décalée dans un sens de réduction d'ouverture d'une quantité prédéterminée correspondant à la quantité de correction d'étranglement D. Ainsi, la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission du moteur 11 diminue. Il s'ensuit que cette commande de correction empêche la détérioration de la condition de combustion qui serait entraînée par la, quantité d'oxygène dans les gaz d'admission dépassant la valeur requise et, en conséquence, empêche la détérioration des émissions qui serait causée par l'augmentation de la quantité de NOx dans les gaz d'échappement. Lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 change, par exemple, de la région H à la région L indiquées sur la Figure 5, comme pendant la décélération ou analogues, l'indicateur de décélération F2 est changé de "0" à "1", de sorte que la détermination à l'étape S103 devient affirmative. Ensuite, le processus avance à l'étape S105. A l'étape S105, l'ECU 92 calcule une ouverture d'étranglement cible TRT en ajoutant la quantité de correction d'étranglement D à l'ouverture d'étranglement de base Tbse. Ensuite, l'ECU 92 termine temporairement le sous-programme. Lorsque l'indicateur de décélération F2 change de "0" à "1", la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement augmente en raison du changement de la condition de fonctionnement du moteur 11, mais les gaz d'échappement comportant une concentration d'oxygène relativement basse existent encore dans le passage EGR 42 et s'écoulent à partir de celui-ci dans le passage d'admission 32. Toutefois, dans le processus de calcul décrit ci-dessus, l'ouverture d'étranglement cible TRT est corrigée par la quantité de correction d'étranglement D dans un sens d'augmentation, de sorte que l'ouverture du papillon des gaz 23 est décalée dans un sens d'augmentation d'ouverture d'une quantité prédéterminée correspondant à la quantité de correction d'étranglement D. Ainsi, la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission du moteur 11 augmente. Il s'ensuit que cette commande de correction empêche la quantité d'oxygène dans les gaz d'admission de diminuer en dessous de la valeur requise et, en conséquence, empêche la détérioration des émissions ou les ratés d'allumage qui seraient causés par la présence d'un mélange comportant une proportion carburant à oxygène excessivement élevée autour de la bougie d'allumage 41 dans

chaque chambre de combustion 16.

On décrira ensuite le calcul d'une quantité de correction d'étranglement D. L'ouverture d'étranglement cible TRT est établie de sorte que la quantité d'oxygène requise pour la combustion de carburant OXreq et la quantité totale d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall deviennent égales. La quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall est égale à la somme de la quantité d'oxygène contenue dans l'air d'admission OXair et de la quantité d'oxygène

contenue dans les gaz d'échappement mis à recirculer OXegr.

En conséquence, une relation exprimée par l'équation (1)

est établie.

OXreq = OXall = OXair + OXegr... (1) o: OXreq est la quantité d'oxygène requise; OXall est la quantité totale d'oxygène contenue dans les gaz d'admission; OXair est la quantité d'oxygène contenue dans l'air d'admission; et OXegr est la quantité d'oxygène contenue dans les gaz

d'échappement mis à recirculer.

En utilisant la quantité de gaz et la concentration d'oxygène, l'équation (1) peut être réécrite en l'équation

(2).

Gall x Nall = Gair x Nair + Gegr x Negr... (2) o: Gall est la quantité de gaz d'admission; Nall est la concentration d'oxygène dans les gaz d'admission; Gair est la quantité d'air d'admission; Nair est la concentration d'oxygène dans l'air; Gegr est la quantité d'EGR; et Negr est la concentration d'oxygène dans les gaz

d'échappement mis à recirculer.

Une relation parmi la quantité de gaz d'admission Gall, la quantité d'air d'admission Gair et la quantité EGR Gegr est indiquée sur le graphique de la Figure 6. Sur le graphique de la Figure 6, la quantité des gaz d'admission Gall change en correspondance avec l'ouverture d'étranglement; plus spécifiquement, la quantité de gaz d'admission Gall augmente à mesure que l'ouverture d'étranglement augmente ou s'agrandit. Une tendance transitoire de la quantité d'air d'admission Gair par rapport aux changements de la quantité de gaz d'admission Gall est indiquée par une ligne en trait continu sur le graphique. Comme cela est apparent à partir de la ligne en trait continu, la quantité d'air d'admission Gair augmente à mesure que l'ouverture d'étranglement augmente (à mesure que la quantité de gaz d'admission Gall augmente). A condition que la quantité de gaz d'admission Gall soit constante, la quantité d'air d'admission Gair diminue à

mesure que la quantité EGR Gegr augmente.

La quantité de gaz d'admission Gall est calculée sur la base d'une pression atmosphérique Pa et d'une pression d'admission PM. La pression atmosphérique Pa peut être calculée sur la base de la pression d'admission PM survenant au moment du démarrage du moteur 11. La concentration d'oxygène dans les gaz d'admission Nall est une concentration d'oxygène qui est nécessaire afin d'obtenir la quantité d'oxygène requise OXreq à partir de la quantité de gaz d'admission Gall. La concentration d'oxygène des gaz d'admission Nall est déterminée

conformément à la condition de fonctionnement du moteur 11.

La quantité EGR Gegr est déterminée en multipliant la quantité de gaz d'admission Gall par un taux EGR y. Le taux EGR i est calculé sur la base de la quantité d'injection de carburant de base Qbse et de la vitesse de moteur NE en se référant à une carte bien connue. La valeur du taux EGR i devient maximale lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 est dans une région de charge intermédiaire. La concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement mis à recirculer Negr change conformément à la condition de

fonctionnement du moteur 11.

La quantité d'air d'admission Gair est déterminée en soustrayant la quantité EGR Gegr de la quantité de gaz d'admission Gall. La concentration d'oxygène dans l'air

Nair est établie à une valeur fixée (par exemple, 20 %).

En supposant que le fonctionnement du moteur 11 est constant dans la région L indiquée sur la Figure 5, la concentration d'oxygène des gaz d'échappement NL survenant à ce moment est remplacée par la concentration d'oxygène des gaz d'échappement Negr. La concentration d'oxygène NL est calculée sur la base d'un signal de détection à partir du capteur de rapport air-carburant 34. Dans la condition supposée ci- dessus, des gaz d'échappement comportant une concentration d'oxygène NL s'écoulent dans le passage d'admission 32 via le passage EGR 42, et le papillon des gaz 23 est commandé à une ouverture d'étranglement cible TRT qui est établie en prenant une telle concentration d'oxygène EGR en considération. En conséquence, la quantité de gaz d'admission Gall, la quantité d'air d'admission Gair, la quantité EGR Gegr et analogues obtenues par la commande d'ouverture d'étranglement satisfont la relation exprimée par l'équation (2), de sorte que la quantité d'oxygène dans les gaz d'admission OXall devient égale à la

quantité d'oxygène requise OXreq.

Dans le cas o la condition de fonctionnement du

moteur 11 change de la condition constante supposée ci-

dessus à une condition correspondant à la région H indiquée sur la Figure 5, la concentration d'oxygène des gaz d'échappement change de la concentration d'oxygène des gaz d'échappement NL survenant avant que la condition de fonctionnement ne change à une valeur NH qui est inférieure à la valeur NL. La concentration d'oxygène des gaz d'échappement NH survenant après le changement de la condition de fonctionnement du moteur 11 est remplacée par la concentration d'oxygène des gaz d'échappement Negr dans

l'équation (2). Toutefois, comme on l'a mentionné ci-

dessus, après le changement de la condition de fonctionnement du moteur 11, les gaz d'échappement avec la concentration d'oxygène NL existent encore dans le passage EGR 42 et continuent à s'écouler dans le passage

d'admission 32 pendant un moment.

Si le papillon des gaz 23 était commandé vers l'ouverture d'étranglement cible TRT qui est établie sur la supposition que les gaz d'échappement avec la concentration d'oxygène NH entreraient immédiatement dans le passage d'admission 32, la quantité de gaz d'admission Galll', la quantité d'air d'admission Gairl' et la quantité EGR Gegrl' obtenues par la commande du papillon des gaz 23 ne

satisferaient pas la relation exprimée par l'équation (2).

En conséquence, dans ce mode de réalisation, l'ECU 92 calcule une quantité de correction d'étranglement D telle qu'une quantité de gaz d'admission Galll", une quantité d'air d'admission Gairl" et une quantité EGR Gegrl" qui satisfont l'équation (2) lorsque la concentration d'oxygène

NH est remplacée dans l'équation (2), seront atteintes.

On suppose que la quantité de gaz d'admission Galll', la quantité d'air d'admission Gairl' et la quantité EGR Gegrl' survenant avant la correction d'étranglement correspondent à un point Pi sur la Figure 6 dans le cas o la condition de fonctionnement du moteur 11 change d'une condition correspondant à la région L à une condition correspondant à la région H. En commandant l'ouverture d'étranglement par la quantité de correction d'étranglement D dans le sens de fermeture, la quantité de gaz d'admission Gall, la quantité d'air d'admission Gair et la quantité EGR Gegr changent des valeurs correspondant au point Pi aux valeurs correspondant à un point P2, c'est-à-dire, Galll",

Gairl" et Gegrl".

Comme résultat au décalage de l'étendue d'ouverture d'étranglement par la quantité de correction d'étranglement D calculée comme décrit ci- dessus, la relation exprimée par l'équation (2) est satisfaite, de sorte que la quantité d'oxygène dans les gaz d'admission OXall devient égale à la quantité d'oxygène requise OXreq. En conséquence, lorsqu'une quantité résiduelle de gaz d'échappement avec la concentration d'oxygène NL s'écoule à partir du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32, lacommande décrite ci- dessus empêche une éventualité non désirée que la quantité d'oxygène dans les gaz d'admission OXall dévie à partir de la quantité d'oxygène requise OXreq dans un sens d'augmentation, résultant en la détérioration de la condition de combustion, et une quantité augmentée de NOx dans les gaz d'échappement, et la détérioration des émissions. Dans le cas o le fonctionnement du moteur 11 est constant dans la région H indiquée sur la Figure 5, les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène NH s'écoulent dans le passage d'admission 32 via le passage EGR 42. Le papillon des gaz 23 est commandé à l'ouverture d'étranglement cible TRT qui est établie en prenant la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement en considération. En conséquence, la quantité de gaz d'admission Gall, la quantité d'air d'admission Gair et la quantité EGR Gegr obtenues par la commande d'ouverture d'étranglement satisfont la relation exprimée par l'équation (2), de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall devient égale à la quantité

d'oxygène requise OXreq.

Dans le cas o la concentration d'oxygène du moteur 11 change de la condition constante mentionnée précédemment (dans la région H) à une condition dans la région L indiquée sur la Figure 5, la concentration d'oxygène des gaz d'échappement change de la concentration d'oxygène des gaz d'échappement NH survenant avant que la condition de fonctionnement ne change à une valeur NL qui est inférieure à la valeur NH. La concentration d'oxygène des gaz d'échappement NL survenant après que la condition de fonctionnement du moteur 11 ne change est remplacée par la concentration d'oxygène des gaz d'échappement Negr dans l'équation (2). Toutefois, comme on l'a mentionné précédemment, après le changement de la condition de fonctionnement du moteur 11, les gaz d'échappement avec la concentration d'oxygène NH existent encore dans le passage EGR 42 et continuent à s'écouler dans le passage

d'admission 32 pendant un moment.

Si le papillon des gaz 23 était commandé vers l'ouverture d'étranglement cible TRT qui est établi sur la supposition que les gaz d'échappement avec la concentration d'oxygène NL entreraient immédiatement dans le passage d'admission 32, la quantité de gaz d'admission Gall2', la quantité d'air d'admission Gair2' et la quantité EGR Gegr2' obtenues par la commande du papillon des gaz 23 ne

satisferaient pas la relation exprimée par l'équation (2).

En conséquence, dans ce mode de réalisation, l'ECU 92 calcule une quantité de correction d'étranglement D d'une manière telle qu'une quantité de gaz d'admission Gall2", une quantité d'air d'admission Gair2" et une quantité EGR Gegr2" qui satisfont l'équation (2) lorsque la concentration d'oxygène NL est remplacée dans l'équation

(2), seront atteintes.

On suppose que la quantité de gaz d'admission Gall2', la quantité d'air d'admission Gair2' et la quantité EGR Gegr2' survenant avant la correction d'étranglement correspondent à un point P3 sur la Figure 7 dans le cas o la condition de fonctionnement du moteur 11 change d'une condition correspondant à la région H à une condition correspondant à la région L. En commandant l'ouverture d'étranglement par la quantité de correction d'étranglement D dans le sens d'augmentation, la quantité de gaz d'admission Gall, la quantité d'air d'admission Gair et la quantité EGR Gegr changent des valeurs correspondant au

point P3 aux valeurs correspondant à un point P4, c'est-à-

dire, Gall2", Gair2" et Gegr2".

Comme résultat au décalage de l'étendue d'ouverture d'étranglement par la quantité de correction d'étranglement D calculée comme décrit ci- dessus, la relation exprimée par l'équation (2) est satisfaite, de sorte que la quantité d'oxygène dans les gaz d'admission OXall devient égale à la quantité d'oxygène requise OXreq. En conséquence, lorsqu'une quantité résiduelle de gaz d'échappement avec la concentration d'oxygène NH s'écoule à partir du passage EGR

42 dans le passage d'admission 32, la commande décrite ci-

dessus empêche une éventualité non désirée que la quantité d'oxygène dans les gaz d'admission OXall dévie à partir de la quantité d'oxygène requise OXreq dans le sens de diminution, de sorte qu'un mélange comportant une proportion carburant à oxygène excessivement élevée survienne autour de la bougie d'allumage 41 dans une chambre de combustion 16 et résulte en la détérioration de

la condition de combustion et des ratés d'allumage.

On décrira un procédé consistant à calculer une quantité de correction d'étranglement D en se référant à

l'organigramme représenté sur la Figure 8. Ce sous-

programme est exécuté, par exemple, comme une interruption périodique (à des intervalles de temps prédéterminés), par

l'ECU 92.

Un processus des étapes S201 à S204 établit l'indicateur d'accélération F1 et l'indicateur de

décélération F2 à "1", c'est-à-dire, F1 = 1 et F2 = 1.

A l'étape S201, l'ECU 92 détermine si la condition de fonctionnement du moteur 11 a changé d'une condition dans la région L à une condition dans la région H indiquées sur la Figure 5. Si la détermination à l'étape S201 est affirmative, le processus avance à l'étape S203, à laquelle l'indicateur d'accélération F1 est établi à "1" et mémorisé dans une zone prédéterminée dans la RAM 95. Le processus avance ensuite à l'étape S205. A l'inverse, si la détermination à l'étape S201 est négative, le processus

avance à l'étape S202.

A l'étape S202, l'ECU 92 détermine si la condition de fonctionnement du moteur 11 a changé d'une condition dans la région H à une condition dans la région L indiquées sur la Figure 5. Si la détermination à l'étape S202 est affirmative, le processus avance à l'étape S204, à laquelle l'ECU 92 établit l'indicateur de décélération F2 à "1" et

mémorise F2 = 1 dans une zone prédéterminée dans la RAM 95.

L'ECU 92 avance ensuite à l'étape S205. A l'inverse, si la détermination à l'étape S202 est négative, l'ECU 92 avance

à l'étape S206.

A l'étape S205, l'ECU 92 calcule une quantité de

correction d'étranglement D comme cela est décrit ci-

dessus. Par la suite, à l'étape S206, l'ECU 92 établit une nouvelle quantité de correction d'étranglement D en soustrayant une valeur prédéterminée a de la présente quantité de correction d'étranglement D. Ainsi, la quantité de correction d'étranglement D est calculée lorsque l'indicateur d'accélération F1 ou l'indicateur de décélération F2 est établi à "1". Après ceci, la quantité de correction d'étranglement D est graduellement réduite en

conformité avec la valeur prédéterminée a.

A l'étape S207, l'ECU 92 détermine si la quantité de correction d'étranglement D est inférieure à zéro. Si

D > 0, l'ECU 92 termine temporairement ce sous-programme.

Si D < 0, 92 avance à l'étape S208. A l'étape S208, l'ECU 92 établit l'indicateur d'accélération F1 à "0" et mémorise F1 = O dans une zone prédéterminée dans la RAM 95, et l'ECU 92 établit également l'indicateur de décélération F2 à "0" et mémorise F2 = O dans une zone prédéterminée dans la RAM 95. Ainsi, après avoir été changés de "0" à "1", l'indicateur d'accélération F1 et l'indicateur de décélération F2 sont à nouveau établis à "0" lorsque la quantité de correction d'étranglement D, qui est graduellement réduite par le traitement de l'étape S206,

devient inférieure à zéro.

Après que l'indicateur d'accélération F1 et l'indicateur de décélération F2 soient établis à "0" (F1 = 0 et F2 = 0) comme décrit ci-dessus, le processus avance à l'étape S209, à laquelle l'ECU 92 établit la quantité de correction d'étranglement D à zéro. L'ECU 92

termine ensuite temporairement le sous-programme.

On résumera ci-dessous une manière de commande réalisée par l'appareil de commande conformément au mode de réalisation en se référant aux chronogrammes représentés sur les Figures 9(a) à 9(d) et sur les Figures 10(a) à (d). Lorsque le fonctionnement du moteur 11 est constant dans la région L indiquée sur la Figure 5, les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée entrent dans le passage d'admission 32, et le papillon des gaz 23 est commandé à l'ouverture d'étranglement cible TRT qui est établie en prenant en considération une telle concentration d'oxygène élevée dans les gaz d'échappement. Lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 change de la condition dans la région L à une condition dans la région H, par exemple, pendant l'accélération ou analogues, l'indicateur d'accélération F1 est changé de "0" à "1" comme indiqué sur

*la Figure 9(a).

Dans ce cas, une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée s'écoule du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 pendant un moment, comme mentionné ci-dessus. En conséquence, si une ouverture d'étranglement cible TRT était établie (comme indiqué par une ligne en traits interrompus sur la Figure 9(c)) sur la supposition que les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement basse seraient immédiatement mis à recirculer, la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall changerait comme indiqué par une ligne en traits interrompus sur la Figure 9(d) de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall deviendrait supérieure à la quantité d'oxygène requise OXreq. En conséquence, dans ce mode de réalisation, lorsque l'indicateur d'accélération F1 est changé de "0" à "1", la quantité de correction d'étranglement D est déterminée par l'intermédiaire du calcul comme une valeur qui est

supérieure à zéro comme indiqué sur la Figure 9(b).

L'étendue de l'ouverture d'étranglement est décalée par la quantité de correction d'étranglement D dans le sens de fermeture, c'est-à-dire, vers l'ouverture d'étranglement cible TRT utilisée avant le changement de la condition de fonctionnement (accélération) du moteur 11. Il s'ensuit que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall est abaissée et change comme indiqué par une ligne en trait continu sur la Figure 9(d), de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall devient rapidement égale à la quantité d'oxygène requise OXreq. En conséquence, même si une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée s'écoule du passage EGR 42 dans le

passage d'admission 32 dans la circonstance décrite ci-

dessus, le mode de réalisation empêche une éventualité non désirée que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall dévie de la quantité d'oxygène requise OXreq dans le sens d'augmentation, de sorte que la condition de combustion se détériore, résultant en une augmentation de la quantité de NOx dans les gaz

d'échappement et la détérioration des émissions.

La quantité de correction d'étranglement D est graduellement réduite. En conséquence, la quantité de commande de l'ouverture du papillon des gaz 23 dans le sens de fermeture sur la base de la quantité de correction d'étranglement D est graduellement réduite jusqu'à ce que la quantité de correction dans le sens de fermeture devienne finalement zéro. Ainsi, l'ouverture du papillon des gaz 23 approche graduellement et devient finalement égale à une valeur indiquée par la ligne en traits

interrompus sur la Figure 9(c).

Si le fonctionnement du moteur 11 est constant dans la région H indiquée sur la Figure 5, les gaz d'échappement - 10 présentant une concentration d'oxygène relativement basse entrent dans le passage d'admission 32, et le papillon des gaz 23 est commandé vers une ouverture d'étranglement cible TRT qui est établie en prenant une telle concentration

d'oxygène de gaz d'échappement basse en considération.

Lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 change de la condition dans la région H à une condition dans la région L, par exemple, pendant la décélération, l'indicateur de décélération F2 est changé de "0" à "1"

comme indiqué sur la Figure 10(a).

Dans ce cas, une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement basse s'écoule du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 pendant un moment, comme mentionné ci-dessus. En conséquence, si une ouverture d'étranglement cible TRT était établie (comme indiqué par une ligne en traits interrompus sur la Figure 10(c)) sur la supposition que les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée seraient immédiatement mis à recirculer, la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall changerait comme indiqué par une ligne en traits interrompus sur la Figure 10(d) de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall deviendrait inférieure à la quantité d'oxygène requise OXreq. En conséquence, dans ce mode de réalisation, lorsque l'indicateur de décélération F2 est changé de "0" à "1", la quantité de correction d'étranglement D est déterminée par l'intermédiaire du calcul comme une valeur qui est

supérieure à zéro comme indiqué sur la Figure 10(b).

L'étendue de l'ouverture d'étranglement est décalée par la quantité de correction d'étranglement D dans le sens d'augmentation, c'est-à- dire, vers l'ouverture d'étranglement cible TRT utilisée avant le changement de la condition de fonctionnement (décélération) du moteur 11. Il s'ensuit que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall est augmentée et change, comme indiqué par une ligne en trait continu sur la Figure 10(d), de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall devient rapidement égale à la quantité d'oxygène requise OXreq. En conséquence, même si une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement basse s'écoule du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 dans la circonstance décrite ci-dessus, le mode de réalisation empêche une éventualité non désirée que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall dévie de la quantité d'oxygène requise OXreq dans le sens de diminution, de sorte qu'un mélange comportant une proportion carburant à oxygène excessivement élevée survienne autour de la bougie d'allumage 41 dans une chambre de combustion 16 et résulte en la détérioration de

la condition de combustion et des ratés d'allumage.

La quantité de correction d'étranglement D est graduellement réduite. En conséquence, la quantité de commande de l'ouverture du papillon des gaz 23 dans le sens d'augmentation sur la base de la quantité de correction d'étranglement D est graduellement réduite jusqu'à ce que la quantité de correction dans le sens d'augmentation devienne finalement zéro. Ainsi, l'ouverture du papillon des gaz 23 approche graduellement et devient finalement égale à une valeur indiquée par une ligne en traits

interrompus sur la Figure 10(c).

Le mode de réalisation, qui réalise les opérations

décrites ci-dessus, obtient les avantages suivants.

(1) Lorsque le fonctionnement du moteur 11 change de sorte que la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement diminue (c'est- à-dire, un changement de la région L à la région H indiquées sur la Figure 5), une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée continue à s'écouler du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 pendant un moment. Dans ce cas, toutefois, l'étendue de l'ouverture d'étranglement est décalée par la quantité de correction d'étranglement D dans le sens de fermeture, de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall devient précisément égale à la quantité d'oxygène requise OXreq. En conséquence, même si une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une quantité d'oxygène relativement élevée s'écoule du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 dans la circonstance décrite ci-dessus, le mode de réalisation empêche une éventualité non désirée que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall dévie de la quantité d'oxygène requise OXreq dans le sens d'augmentation, de sorte que la condition de combustion se détériore, résultant en une augmentation de la quantité de NOx dans

les gaz d'échappement et la détérioration des émissions.

(2) Lorsque le fonctionnement du moteur 11 change de sorte que la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement augmente (c'est-à-dire, un changement de la région H à la région L indiquées sur la Figure 5), une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement basse continue à s'écouler du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 pendant un moment. Dans ce cas, toutefois, l'étendue de l'ouverture d'étranglement est décalée par la quantité de correction d'étranglement D dans le sens d'augmentation, de sorte que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall devient précisément égale à la quantité d'oxygène requise OXreq. En conséquence, même si une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une quantité d'oxygène relativement basse s'écoule du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 dans la circonstance décrite ci-dessus, le mode de réalisation empêche une éventualité non désirée que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall dévie de la quantité d'oxygène requise OXreq dans le sens de diminution, de sorte qu'un mélange comportant une proportion carburant à oxygène élevée survienne autour de la bougie d'allumage 41 dans une chambre de combustion 16 et résulte en des ratés d'allumage. On décrira un deuxième mode de réalisation de l'invention en se référant aux Figs 11 à 14. Ce mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que la détérioration de la condition de combustion est empêchée en décalant l'étendue d'ouverture de la soupape EGR 43 d'une quantité prédéterminée au lieu de décaler l'étendue d'ouverture du papillon des gaz 23 d'une quantité de correction d'étranglement D. On décrira le deuxième mode de réalisation eu égard aux caractéristiques et éléments de celui-ci qui distingue ce mode de réalisation du premier mode de réalisation, et on ne décrira pas à nouveau les caractéristiques et éléments du deuxième mode de réalisation comparables à ceux du premier mode de

réalisation.

On décrira tout d'abord un procédé consistant à calculer une ouverture de soupape EGR cible Et conformément au deuxième mode de réalisation en se référant à

l'organigramme représenté sur la Figure 11. Ce sous-

programme est exécuté, par exemple, comme une interruption

périodique, par l'ECU 92.

A l'étape S301, l'ECU 92 calcule une ouverture d'EGR de base Ebse. L'ouverture d'EGR de base Ebse est calculée sur la base de la pression d'admission PM et de la vitesse de moteur NE pendant la combustion stoechiométrique homogène, et sur la base de la quantité d'injection de carburant de base Qbse et de la vitesse de moteur NE pendant la combustion pauvre homogène, la combustion de charge semi- stratifiée et la combustion de charge stratifiée. L'ouverture d'EGR de base Ebse ainsi calculée devient maximale lorsque la condition de fonctionnement du

moteur 11 est dans une région de charge intermédiaire.

Par la suite, à l'étape S302, l'ECU 92 détermine si l'indicateur d'accélération F1 = 2 a été mémorisé dans une zone prédéterminée dans la RAM 95. Si F1 ó 1, le processus avance à l'étape S303, à laquelle l'ECU 92 détermine si l'indicateur de décélération F2 = 1 a été mémorisé dans une zone prédéterminée dans la RAM 95. Si F2 # 1, le processus avance à l'étape S304. Le cas de F1 X 1 et F2 X 2 signifie que le fonctionnement du moteur 11 est dans un état constant. A l'étape S304, l'ECU 92 établit l'ouverture d'EGR de base Ebse directement comme une ouverture de soupape EGR

cible Et. L'ECU 92 termine ensuite temporairement le sous-

programme. Après le calcul de l'ouverture de soupape EGR cible Et, l'ECU 92 commande le moteur pas à pas 43a pour commander l'ouverture de la soupape EGR 43 à une ouverture

de soupape EGR cible Et dans une opération séparé.

Par l'intermédiaire de la commande de la soupape EGR 43 à l'ouverture de soupape EGR cible Et, la quantité des gaz d'échappement mis à recirculer du passage d'échappement 33 dans le passage d'admission 32 via le passage EGR 42 est ajustée. L'ouverture d'étranglement cible TRT est calculée en prenant en considération la quantité ajustée des gaz d'échappement mis à recirculer. Contrairement au premier mode de réalisation, le deuxième mode de réalisation n'effectue pas de correction basée sur la quantité de correction d'étranglement D. Le deuxième mode de réalisation effectue une correction basée sur une quantité de correction d'EGR J (décrite ci-dessous) en calculant une ouverture de soupape EGR cible Et à l'étape S305 ou S306 pendant un fonctionnement transitoire du moteur 11 ou analogues. Cette correction de l'ouverture de soupape EGR cible Et décale l'étendue d'ouverture de la soupape EGR 43 (ouverture d'EGR) d'une quantité prédéterminée. En conséquence, le mode de réalisation empêche une éventualité non désirée que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission

dévie d'une quantité d'oxygène requise.

Si la condition de fonctionnement du moteur 11 change, par exemple, d'une condition correspondant à la région L à une condition correspondant à la région H indiquées sur la Figure 5, comme pendant l'accélération ou analogues, l'indicateur d'accélération F1 est changé de "0" à "1". Il s'ensuit qu'une détermination affirmative est réalisée à l'étape S302 et le processus avance à l'étape S306. A l'étape S306, l'ECU 92 calcule une ouverture de soupape EGR cible Et en ajoutant la quantité de correction d'EGR J à l'ouverture d'EGR de base Ebse. L'ECU 92 termine ensuite

temporairement le sous-programme.

Lorsque l'indicateur d'accélération F1 est changé de "0" à "1", la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement diminue en raison du changement de la condition de fonctionnement du moteur 11, mais les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée existent encore dans le passage EGR 42 et s'écoulent de celui-ci dans le passage d'admission 32 pendant un moment. En conséquence, l'ECU 92 effectue une correction par la quantité de correction d'EGR J dans le sens d'augmentation d'ouverture en calculant une ouverture de soupape EGR cible Et. A mesure que la quantité EGR augmente, la quantité d'air d'admission diminue et la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission diminue. En conséquence, cette correction empêche la détérioration de la condition de combustion et, en conséquence, empêche une augmentation de la quantité de NOx dans les gaz d'échappement et la détérioration des émissions. Si la condition de fonctionnement du moteur 11 change, par exemple, d'une condition correspondant à la région H à une condition correspondant à la région L indiquées sur la Figure 5, comme pendant la décélération ou analogues, l'indicateur de décélération F2 est changé de "0" à "1". Il s'ensuit qu'une détermination affirmative est effectuée à l'étape S303, et le processus avance à l'étape S305. A l'étape S305, l'ECU 92 calcule une ouverture de soupape EGR cible Et en soustrayant la quantité de correction d'EGR J de l'ouverture de base EGR Ebse. L'ECU 92 termine ensuite

temporairement le sous-programme.

Lorsque l'indicateur de décélération F2 est changé de "0" à "1", la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement augmente en raison du changement de la condition de fonctionnement du moteur 11, mais les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement basse existent encore dans le passage EGR 42 et s'écoulent à partir de celui-ci dans le passage d'admission 32 pendant un moment. En conséquence, l'ECU 92 réalise une correction par la quantité de correction d'EGR J dans le sens de réduction d'ouverture en calculant une ouverture de soupape EGR cible Et. A mesure que la quantité EGR diminue, la quantité d'air d'admission augmente et la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission augmente. En conséquence, cette correction empêche l'apparition d'un mélange comportant une proportion carburant à oxygène excessivement élevée autour de la bougie d'allumage 41 dans une chambre de combustion 16, et empêche ainsi la détérioration de la condition de

combustion et l'apparition de ratés d'allumage.

On décrira un procédé consistant à calculer la quantité de correction d'EGR J en se référant à

l'organigramme représenté sur la Figure 12. Ce sous-

programme est exécuté, par exemple, comme une interruption périodique (à des intervalles de temps prédéterminés), par

l'ECU 92.

Un processus des étapes S401 à S404 établit l'indicateur d'accélération F1 et l'indicateur de décélération F2 à "1", c'est-à-dire, F1 = 1 et F2 = 1. A l'étape S401, l'ECU 92 détermine si la condition de fonctionnement du moteur 11 a changé d'une condition dans la région L à une condition dans la région H indiquées sur la Figure 5. Si la détermination à l'étape S401 est affirmative, l'ECU 92 établit l'indicateur d'accélération F1 à "1" et mémorise F1 = 1 dans une zone prédéterminé dans

la RAM 95 à l'étape S403, et avance ensuite à l'étape S405.

A l'inverse, si la détermination à l'étape S401 est

négative, l'ECU 92 avance à l'étape S402.

A l'étape S402, l'ECU 92 détermine si une condition de fonctionnement du moteur 11 a changé d'une condition dans la région H à une condition dans la région L indiquées sur Figure 5. Si la détermination à l'étape S402 est affirmative, l'ECU 92 établit l'indicateur de décélération F2 à "1" et mémorise F2 = 1 dans une zone prédéterminée dans la RAM 95 à l'étape S404, et avance ensuite à l'étape S405. A l'inverse, si la détermination à l'étape S402 est

négative, l'ECU 92 avance à l'étape S406.

A l'étape S405, l'ECU 92 calcule une quantité de correction d'EGR J d'une manière telle qu'une quantité de gaz d'admission, une quantité d'air et une quantité d'EGR qui satisfont la relation exprimée par l'équation (2) seront atteintes. Par la suite, à l'étape S406, l'ECU 92 détermine si une durée prédéterminée s'est écoulée suivant l'établissement de l'indicateur d'accélération F1 ou de l'indicateur de décélération F2 à "1". Si la détermination à l'étape S406 est négative, l'ECU 92 termine temporairement le sous-programme. Si la détermination à l'étape S406 est affirmative, l'ECU 92 avance à l'étape S407. A l'étape S407, l'ECU 92 établit la valeur obtenue en soustrayant une valeur prédéterminée b de la présente quantité de correction d'EGR J, comme une nouvelle quantité de correction d'EGR J. Ainsi, la quantité de correction d'EGR J est calculée lorsque l'un ou l'autre de l'indicateur d'accélération F1 ou de l'indicateur de décélération F2 est établi à "1". A la suite de l'écoulement de la durée prédéterminée suivant l'établissement de l'indicateur à "1", la quantité de correction d'EGR J est graduellement réduite conformément à

la valeur prédéterminée b. Par la suite, à l'étape S408, l'ECU 92 détermine si la quantité de

correction d'EGR J est inférieure à zéro. Si la détermination à l'étape S408 est négative (J > 0), l'ECU 92 termine temporairement le sousprogramme. A l'inverse, si la détermination à l'étape S408 est affirmative (J < 0), l'ECU 92 avance à l'étape S409. A l'étape S409, l'ECU 92 établit l'indicateur d'accélération F1 à "0" et mémorise F1 = 0 dans une zone prédéterminée dans la RAM 95, et l'ECU 92 établit également l'indicateur de décélération F2 à "0" et

mémorise F2 = 0 dans une zone prédéterminée dans la RAM 95.

Ainsi, après avoir été changés de "0" à "1", l'indicateur d'accélération F1 et l'indicateur de décélération F2 sont à nouveau établis à "0" lorsque la quantité de correction d'EGR J, qui est graduellement réduite par le traitement de

l'étape S407, devient inférieure à zéro.

Par la suite, à l'étape S410, l'ECU 92 établit la quantité de correction d'EGR J à zéro. L'ECU 92 termine

ensuite temporairement le sous-programme.

On résumera ci-dessous une manière de commande réalisée par l'appareil de commande conformément au mode de réalisation en se référant aux chronogrammes représentés sur les Figures 13(a) à 13(c) et sur les Figures 14(a) à 14(c). Lorsque le fonctionnement du moteur 11 est constant dans la région L indiquée sur la Figure 5, les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée entrent dans le passage d'admission 32, et le papillon des gaz 23 est commandé à l'ouverture d'étranglement cible TRT qui est établie en prenant en considération une telle concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement. Lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 change de la condition dans la région L à une condition dans la région H, par exemple, pendant l'accélération ou analogues, l'indicateur d'accélération F1

est changé de "0" à "1" comme indiqué sur la Figure 13(a).

Dans ce cas, une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée s'écoule du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 pendant un moment, comme mentionné ci-dessus. En conséquence, si une ouverture d'étranglement cible TRT était établie sur la supposition que les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement basse seraient immédiatement mis à recirculer, la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall deviendrait supérieure à la quantité d'oxygène

requise OXreq.

En conséquence, dans ce mode de réalisation, lorsque l'indicateur d'accélération F1 est changé de "0" à "1", la quantité de correction d'EGR J est déterminée par l'intermédiaire du calcul comme une valeur qui est

supérieure à zéro comme indiqué sur la Figure 13(b).

L'étendue de l'ouverture d'EGR est décalée de l'ouverture de soupape EGR cible Et (indiquée par une ligne en traits interrompus sur la Figure 13(c)) qui est établie conformément à la présente condition de fonctionnement du moteur 11, par la quantité de correction d'EGR J dans le sens d'augmentation, c'est-à-dire, dans le sens de changement de l'ouverture de soupape EGR cible Et causée en réponse au changement de la condition de fonctionnement (accélération) du moteur 11. Il s'ensuit que la quantité d'EGR est augmentée, de sorte que la quantité d'air d'admission devient inférieure et l'oxygène contenu dans les gaz d'admission devient inférieur. En conséquence, le mode de réalisation empêche une éventualité non désirée que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall dévie de la quantité d'oxygène requise OXreq dans le sens d'augmentation de sorte que la condition de combustion se détériore, résultant en une augmentation de la quantité de NOx dans les gaz d'échappement et la détérioration des émissions. La quantité de correction d'EGR J est établie comme une valeur qui est supérieure à zéro. Après l'écoulement d'une durée prédéterminée suivant l'établissement, la

quantité de correction d'EGR J est graduellement réduite.

En conséquence, la quantité de commande de l'ouverture de la soupape EGR 43 dans le sens d'augmentation diminue graduellement jusqu'à ce que la quantité de correction dans le sens d'augmentation devienne finalement zéro. Ainsi, l'ouverture de la soupape EGR 43 approche graduellement et devient finalement égale à une valeur indiquée par la ligne

en traits interrompus sur la Figure 13(c).

Si le fonctionnement du moteur 11 est constant dans la région H indiquée sur la Figure 5, les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement basse entrent dans le passage d'admission 32, et le papillon des gaz 23 est commandé vers une ouverture d'étranglement cible TRT qui est établie en prenant une telle concentration

d'oxygène dans les gaz d'échappement en considération.

Lorsque la condition de fonctionnement du moteur 11 change de la condition dans la région H à une condition dans la région L, par exemple, pendant la décélération, l'indicateur de décélération F2 est changé de "0" à "1"

comme cela est indiqué sur la Figure 14(a).

Dans ce cas, une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement basse s'écoule du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 pendant un moment, comme on l'a mentionné ci-dessus. En conséquence, si une ouverture d'étranglement cible TRT était établie sur la supposition que les gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée seraient immédiatement mis à recirculer, la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall deviendrait inférieure à la quantité

d'oxygène requise OXreq.

En conséquence, dans ce mode de réalisation, lorsque l'indicateur de décélération F2 est changé de "0" à "1", la quantité de correction d'EGR J est déterminée par l'intermédiaire du calcul comme une valeur qui est supérieure à zéro comme cela est indiqué sur la Figure 14(b). L'étendue de l'ouverture d'EGR est décalée de l'ouverture de soupape EGR cible Et (indiquée par une ligne en traits interrompus sur la Figure 14(c)) qui est établie conformément à la présente condition de fonctionnement du moteur 11, par la quantité de correction d'EGR J dans le sens de fermeture, c'est-à-dire, dans le sens de changement de l'ouverture de soupape EGR cible Et causée en réponse au changement de la condition de fonctionnement (décélération) du moteur 11. Il s'ensuit que la quantité d'EGR est abaissée, de sorte que la quantité d'air d'admission devient supérieure et l'oxygène contenu dans les gaz d'admission devient supérieur. En conséquence, le mode de réalisation empêche une éventualité non désirée qu'un mélange comportant une proportion carburant à oxygène excessivement élevée survienne autour de la bougie d'allumage 41 dans une chambre de combustion 16 et résulte en la détérioration de la condition de combustion et des ratés d'allumage. La quantité de correction d'EGR J est graduellement réduite après avoir été établie comme une valeur qui est supérieure à zéro. En conséquence, la quantité de commande de l'ouverture de la soupape EGR 43 dans le sens de fermeture diminue graduellement jusqu'à ce que la quantité de correction devienne finalement zéro. Ainsi, l'ouverture de la soupape EGR 43 approche graduellement et devient finalement égale à une valeur indiquée par la ligne en

traits interrompus sur la Figure 14(c).

Le mode de réalisation, qui réalise les opérations

décrites ci-dessus, atteint les avantages suivants.

(3) Lorsque le fonctionnement du moteur 11 change de sorte que la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement diminue (c'est- à-dire, un changement de la région L à la région H indiquées sur la Figure 5), une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée continue à s'écouler du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 pendant un moment. Dans ce cas, toutefois, l'étendue de l'ouverture d'EGR est décalée par la quantité de correction d'EGR J dans le sens d'augmentation. Il s'ensuit que la quantité EGR augmente, de sorte que la quantité d'air d'admission diminue et la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission diminue. En conséquence, même si une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement élevée est mise à recirculer du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 dans la circonstance décrite ci-dessus, le mode de réalisation empêche une éventualité non désirée que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall dévie de la quantité d'oxygène requise OXreq dans le sens d'augmentation, de sorte que la condition de combustion se détériore, résultant en une augmentation de la quantité de NOx dans les gaz d'échappement et la détérioration des émissions. (4) Lorsque le fonctionnement du moteur 11 change de sorte que la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement augmente (c'est-à-dire, un changement de la région H à la région L indiquées sur la Figure 5), une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une concentration d'oxygène relativement basse continue à s'écouler du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 pendant un moment. Dans ce cas, toutefois, l'étendue de l'ouverture d'EGR est décalée par la quantité de correction d'EGR J dans le sens de fermeture. Il s'ensuit que la quantité EGR diminue, de sorte que la quantité d'air d'admission augmente et la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission augmente. En conséquence, même si une quantité résiduelle de gaz d'échappement présentant une quantité d'oxygène relativement basse s'écoule du passage EGR 42 dans le passage d'admission 32 dans la circonstance décrite ci-dessus, le mode de réalisation empêche une éventualité non désirée que la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'admission OXall dévie de la quantité d'oxygène requise OXreq dans le sens de diminution, de sorte qu'un mélange comportant une proportion carburant à oxygène excessivement élevée survienne autour de la bougie d'allumage 41 dans une chambre de combustion 16 et résulte en la détérioration de la condition de combustion et des

ratés d'allumage.

Bien que dans les modes de réalisation précédents, la quantité de correction d'étranglement D et la quantité de correction d'EGR J soient déterminées par l'intermédiaire d'un calcul comme valeurs qui varient conformément à la condition de fonctionnement du moteur 11, ceci n'est pas restrictif. Par exemple, la quantité de correction d'étranglement D et la quantité de correction d'EGR J

peuvent également être établies à des valeurs fixées.

Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à ces modes de réalisation considérés comme présentement préférés, on comprendra que la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation ou constructions décrits. A l'opposé, la présente invention a pour but de couvrir diverses modifications et dispositions équivalentes. De plus, bien que les divers éléments de l'invention décrite soient montrés dans diverses combinaisons et configurations, qui sont à titre d'exemple, d'autres combinaisons et configurations incluant plus, moins ou seulement un mode de réalisation unique, sont également à l'intérieur de l'esprit et de la portée de la

présente invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Appareil de commande pour un moteur à combustion interne (11) qui ajuste une quantité de gaz d'admission du moteur à combustion interne en mettant à recirculer une partie des gaz d'échappement provenant d'un passage d'échappement (33) du moteur dans un passage d'admission (32) via un passage EGR (42) et en commandant une quantité d'ouverture du papillon des gaz (23) prévue dans le passage d'admission (32) à une quantité cible d'ouverture qui est déterminée sur la base d'une condition de fonctionnement du moteur, l'appareil de commande étant caractérisé en ce qu'il comprend un môyen de commande d'étranglement (92) pour, lorsqu'une concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement change au moment d'un changement de la condition de fonctionnement du moteur, commander la quantité d'ouverture du papillon des gaz à une quantité d'ouverture qui est établie par une quantité prédéterminée de décalage à partir d'une quantité cible d'ouverture de changement de condition après opération qui est utilisée après le changement de la condition de fonctionnement du moteur vers une quantité cible d'ouverture de changement de condition avant opération qui est utilisée avant le

changement de la condition de fonctionnement du moteur.

2. Appareil de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsque la concentration d'oxygène contenue dans les gaz d'échappement diminue au moment du changement de la condition de fonctionnement du moteur, le moyen de commande d'étranglement (92) décale la quantité d'ouverture du papillon des gaz (23) à un côté de diminution de la quantité cible d'ouverture de changement

de condition après opération.

3. Appareil de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lorsque la concentration d'oxygène contenue dans les gaz d'échappement augmente au moment du changement de la condition de fonctionnement du moteur, le moyen de commande d'étranglement (92) décale la quantité d'ouverture du papillon des gaz (23) à un côté d'augmentation de la quantité cible d'ouverture de

changement de condition après opération.

4. Appareil de commande selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de

commande d'étranglement (92) décale la quantité cible d'ouverture de changement de condition après opération de sorte qu'une quantité d'oxygène présente dans des gaz amenés dans une chambre de combustion du moteur à combustion interne devient sensiblement égale à une quantité d'oxygène requise pour la combustion dans le

moteur à combustion interne.

5. Appareil de commande pour un moteur à combustion interne (11) qui ajuste une quantité de gaz d'admission du moteur à combustion interne en mettant à recirculer une partie des gaz d'échappement provenant d'un passage d'échappement (33) du moteur dans un passage d'admission (32) via un passage EGR (42) et en commandant une quantité d'ouverture d'une soupape EGR (43) prévue dans le passage EGR (42) à une quantité cible d'ouverture qui est déterminée sur la base d'une condition de fonctionnement du moteur, l'appareil de commande étant caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de commande de soupape EGR (92) pour, lorsqu'une concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement change au moment d'un changement de la condition de fonctionnement du moteur, commander la quantité d'ouverture de la soupape EGR (43) à une quantité d'ouverture qui est établie par une quantité prédéterminée de décalage à partir d'une quantité cible d'ouverture de changement de condition après opération qui est utilisée après le changement de la condition de fonctionnement du moteur d'une quantité prédéterminé vers une quantité cible d'ouverture de changement de condition avant opération qui est utilisée avant le changement de la condition de

fonctionnement du moteur.

6. Appareil de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que lorsque la concentration d'oxygène contenue dans les gaz d'échappement diminue au moment du changement de la condition de fonctionnement du moteur, le moyen de commande de soupape EGR (92) décale la quantité d'ouverture de la soupape EGR (43) à un côté d'augmentation de la quantité cible d'ouverture de changement de condition

après opération.

7. Appareil de commande selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lorsque la concentration d'oxygène contenue dans les gaz d'échappement augmente au moment du changement de la condition de fonctionnement du moteur, le moyen de commande de soupape EGR (92) décale la quantité d'ouverture de la soupape EGR (43) à un côté de diminution de la quantité cible d'ouverture de changement de condition

après opération.

8. Appareil de commande selon l'une quelconque des

revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le moyen de

commande de soupape EGR (92) décale la quantité cible d'ouverture de changement de condition après opération de sorte qu'une quantité d'oxygène présente dans des gaz amenés dans une chambre de combustion du moteur à combustion interne devient sensiblement égale à une quantité d'oxygène requise pour la combustion dans le

moteur à combustion interne.