FR2835283A1 - Procede et dispositif de regulation de la pression de suralimentation d'un turbocompresseur de gaz d'echappement - Google Patents
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Abstract
Procédé et dispositif de régulation de la pression de suralimentation d'un turbocompresseur de gaz d'échappement (1). Selon ces moyens on asservit la valeur réelle de la pression de suralimentation (pvdkds) sur une valeur de consigne (plcons). La pression de suralimentation du turbocompresseur de gaz d'échappement (1) est régulée en fonction d'une grandeur caractéristique d'un compresseur auxiliaire électrique (5) coopérant avec le turbocompresseur de gaz d'échappement (1) pour comprimer l'air aspiré. On évite de cette manière toute ouverture inutile d"une vanne de dérivation du turbocompresseur de gaz d'échappement (1).
Description
d' admission (22) sur la base du couple cible.
Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé et un dispositif de régulation de la pression de suralimentation d'un turbocompresseur de gaz d'échappement, selon lequel on asservit la valeur rcelle de la pression de suralimentation à la valeur de consigne de la pression de suralimenta tion. I1 est déjà connu d'asservir la pression rcelle de suralimen tation d'un turbocompresseur de gaz d'échappement sur la valeur de con
signe de la pression de suralimentation à l'aide d'une régulation.
o Dans les moteurs à combustion actuels équipés d'une sur alimentation par un turbocompresseur à gaz d'échappement, la régulation de la pression de suralimentation se fait par une dérivation (by-pass) de la
turbine du turbocompresseur de gaz d'échappement.
I1 est en outre également connu d'utiliser un compresseur de suralimentation, auxiliaire ou complémentaire, électrique en plus du turbocompresseur de gaz d'échappement pour arriver à une pression de
suralimentation plus élevée.
Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé o et un dispositif du type défini ci-dessus. A cet effet l'invention concerne un procédé caractérisé en ce que la pression de suralimentation du turbo compresseur de gaz d'échappement est réqulée en fonction d'une grandeur caractéristique d'un compresseur auxiliaire électrique coopérant avec le
turbocompresseur de gaz d'échappement pour comprimer l'air aspiré.
Suivant l'invention le dispositif du type défini ci-dessus est caractérisé en ce qu 'il comporte de s moyens qui réqulent la pres sion de suralimentation du turbocompresseur de gaz d'échappement en fonction d'une grandeur caractéristique d'un compresseur électrique auxiliaire coopérant avec le turbocompresseur de gaz d'échappement pour compri
mer l'air aspiré.
Le procédé et le dispositif selon l'invention offrent l'avantage vis-àvis de l'état de la technique de régler l'ouverture de la dérivation de la turbine du turbocompresseur de gaz d'échappement sur une valeur mi nimale requise et de réduire la mise en _uvre inutile du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation ou du compresseur électrique supplémentaire. Les possibilités avantageuses pour sélectionner la grandeur caractéristique consistent à utiliser la pression de suralimentation du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation ou encore les condi tions de pression de compression par le compresseur auxiliaire électrique
de suralimentation.
Une possibilité particulièrement simple pour tenir compte s de la pression de suralimentation du compresseur électrique auxiliaire consiste à utiliser cette pression pour corriger une grandeur d'entrée de la réqulation. Dans ce cas, on corrige la valeur rcelle de la pression de suralimentation en soustrayant la pression de suralimentation du com o presseur auxiliaire électrique de suralimentation, ou encore on corrige la valeur de consigne de la pression de suralimentation par addition de la
pression de suralimentation du compresseur auxiliaire électrique.
Selon un autre avantage, on tient compte d'un effet de cou plage combiné du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation s sur le rapport de compression du turbocompresseur de gaz d'échappement. De cette manière, on tient compte de l'influence du com presseur auxiliaire électrique de suralimentation sur la compression par le turbocompresseur de gaz d'échappement lors de la réqulation de la pres
sion d'alimentation du turbocompresseur de gaz d'échappement.
I1 est également avantageux de déterminer la pression de suralimentation du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation, corrigée à prendre en compte pour l'effet de couplage combiné, par multi plication d'un coefficient de couplage combiné avec la pression de surali mentation fournie par le compresseur auxiliaire électrique et d'adapter le 2s coefficient de couplage combiné au point de fonctionnement respectif du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation et du turbocompres seur de gaz d'échappement, notamment à l'aide d'un champ de caracté ristiques. Cela permet de tenir compte d'une manière particulièrement précise de l'effet de couplage combiné dans le cas de plusieurs points de o fonctionnement pour le compresseur auxiliaire électrique de suralimenta
tion et le turbocompresseur à gaz d'échappement.
De la manière la plus simple pour la régulation, on utilise directement le rapport de compression du compresseur pour corriger la valeur de consigne de la pression de suralimentation ou la valeur rcelle de
ss cette pression de suralimentation. Cela nocessite ainsi moins de calcul.
I1 est également avantageux, si un rapport de compression corrigé tenant compte de l'effet de couplage combiné pour le compresseur électrique auxiliaire est détini par multiplication d'un coefficient de cou plage combiné avec le rapport de compression du compresseur électrique auxiliaire, limité en particulier à l'augmentation de pression de ce com presseur électrique auxiliaire. Cela permet une copie plus précise de l'effet
du compresseur électrique auxiliaire.
s Suivant une autre caractéristique avantageuse, on coupe le compresseur auxiliaire électrique de suralimentation, si la valeur de con signe de la pression de suralimentation est dépassce par la valeur rcelle de la pression de suralimentation déduction faite de la pression de surali mentation fournie par le compresseur auxiliaire électrique. On évite ainsi o tout fonctionnement inutile du compresseur électrique supplémentaire ou du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation ce qui se traduit
par une économie d'énergie.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, si on utilise comme grandeur caractéristique le rapport de compression du compresseur électrique auxiliaire et si on corrige une grandeur d'entrce de la régulation par le rapport de compression du compresseur électrique auxiliaire, alors on corrige la valeur rcelle de la pression de suralimenta tion par division du rapport de compression du compresseur électrique auxiliaire, ou alors on corrige la valeur de consigne de la pression de sur alimentation par multiplication du rapport de compression du compres
seur électrique auxiliaire.
D'une façon générale, on corrige une grandeur d'entrce de la réqulation par la grandeur caractéristique du compresseur électrique auxiliaire. 2s Avantageusement, le dispositif selon l'invention permet de fermer une dérivation branchée en parallèle sur la turtine du turbocom presseur de gaz d'échappement aussi longtemps que le compresseur élec
trique auxiliaire est actif.
Dessins o La présente invention sera décrit ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma par blocs d'une réqulation de la pression de suralimentation d'un turbocompresseur à gaz d'échappement selon s l'invention, - la figure 2 montre un ordinogramme d'un premier mode de réalisation de la régulation de la pression de suralimentation, - la figure 3 montre un ordinogramme d'un second mode de réalisation de la régulation de la pression de suralimentation, - la figure 4 montre un ordinogramme d'un troisième mode de réalisation de la régulation de la pression de suralimentation, - la figure 5 montre un ordinogramme d'un quatrième mode de réalisa tion de la régulation de la pression de suralimentation, - la figure 6 montre un ordinogramme d'un cinquième mode de réalisa
tion de la régulation de la pression de suralimentation.
Description des exemples de réalisation
o Selon la figure 1, la référence 25 désigne un moteur à com bustion interne. Le moteur à combustion interne 25 est alimenté en air frais par l'intermédiaire d'un compresseur complémentaire électrique ou compresseur auxiliaire électrique de suralimentation 5, d'un turbocom presseur de gaz d'échappement 1 et d'un volet d'étranglement 30. Le com presseur 35 du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation 5 est entraîné par un premier arUre 38 par le moteur 40 à une vitesse de rota tion nezv constante dans cet exemple. Un compresseur 45 du turbocom presseur de gaz d'échappement 1 est entraîné par un second arUre 48 par la turbine 50 du turbocompresseur de gaz d'échappement 1. La turUine 50 o est entraînce par la veine de gaz du moteur à combustion interne 25. La turEine 50 comporte en parallèle une dérivation (by-pass) 55. La dériva
tion est équipée d'une soupape 60 encore appelée vanne d'évacuation.
Lorsque la soupape 60 est fermée, la veine de gaz d'échappement est con duite en totalité à travers la turtine 50. Si au contraire la soupape 60 est ouverte, alors au moins une partie de la veine des gaz d'échappement passe à côté de la turbine 50. Cela diminue la puissance fournie au se cond arUre 48 et se traduit ainsi par une réduction du rapport de com
pression du compresseur 45 du turbocompresseur de gaz d'échappement.
Une boîte manométrique 65 permet d'ouvrir la soupape 60.
Pour cela on applique un signal d'actionnement à la boîte manométrique ; ce signal produit par l'intermédiaire d'un rapport de travail ldtvm, le réglage de la pression au niveau de la boîte manométrique 65, pression comprise entre la pression amblante pu et une pression rcelle de surali mentation pvdkds à la sortie du turbocompresseur de suralimentation 1 et à l'entrce du volet d'étranglement 30. Un rapport de travail de ldtvm égal à % signifie ici que la boîte manométrique 65 est soumise à la pression amblante pu et ainsi la soupape 60 est fermoe. Inversement, pour un rap port de travail sur ldtvm égal à 0 %, la valeur rcelle de la pression de s charge pvdkds est celle de la boîte manométrique 65 et la soupape 60 est ouverte. En fonction du rapport de travail ldtvm on peut ainsi appliquer à la boîte manométrique 65 n'importe quelle pression entre la pression am biante pu et la valeur rcelle de la pression de charge pvdkds; en fonction de la valeur respective de la pression appliquce à la boîte manométrique , la soupape 60 a le dogré d'ouverture souhaité entre la position com
plètement fermoe et la position complètement ouverte.
Le rapport de travail ldtvm permet ainsi de régler le débit de gaz d'échappement passant par la dérivation et ainsi le rapport de com o pression du compresseur 45 du turbocompresseur de gaz d'échappement 1. Ainsi grâce au rapport de travail ldtvm, on peut également régler à posteriori la valeur rcelle de la pression de suralimentation pvdÉds pour l'asservir sur la valeur de consigne de la pression de suralimentation. Le rapport de travail ldtvm est ainsi une grandeur de sortie approprice ou s une grandeur de régulation d'un dispositif 10 représenté à la figure 1 pour réguler la pression de suralimentation du turbocompresseur de gaz d'échappement 1. Le dispositif 10 reçoit ainsi comme grandeurs d'entrce la valeur rcelle de la pression de suralimentation pvdkds et la valeur de consigne de la pression de suralimentation plcons. A partir de l'angle de la o pédale d'accélérateur, une commande de moteur non représentée à la fi gure 1 détermine un couple souhaité par le conducteur qui transforme par exemple ce couple par une structure de couple en une valeur de consigne
de la pression de suralimentation plcons.
Selon l'invention, on effectue la réqulation de la pression de suralimentation du turbocompresseur de gaz d'échappement 1 à l'aide du dispositif 10 également en fonction de la pression de suralimentation plezv du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation 5 coopérant avec
le turbocompresseur de gaz d'échappement 1 pour comprimer l'air aspiré.
C'est pourquoi, le dispositif 10 reçoit d'autres grandeurs d'entrce telles que la veine massique d'air ml, la vitesse de rotation nezv du moteur 40
du compresseur auxiliaire électrique 5 et la pression amblante pu.
La figure 2 montre le dispositif 10 sous la forme d'un sché ma par blocs et qui peut être en même temps interprété comme un ordi nogramme. 3s A l'aide de la vitesse de rotation connue nezv du moteur 40 du compresseur auxiliaire électrique 5 et du déLit massique d'air mesuré ml, on peut déterminer par un champ de caractéristiques KFVPEZV, le rapport de pression vpezv dans le compresseur auxiliaire électrique 5. Si l'on multiplie ce rapport de pression vpezv avec la pression ambiante pu dans un premier point de combinaison 70, on obtient la pression pnezv à la sortie du compresseur auxiliaire électrique 5. En variante, à la place de la pression ambiante pu on peut également utiliser la pression obtenue à s l'entrce du compresseur auxiliaire électrique 5 par mesure ou modélisa tion. Cela est surtout nocessaire si le compresseur auxiliaire électrique 5 de suralimentation n'est pas en amont du turbocompresseur de gaz
d'échappement 1 comme à la figure 1 mais en aval de celui-ci.
A la place de la détermination mathématique de la pression o pnezv à la sortie du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation à l'aide du champ de caractéristiques KFVPEZV et du premier point de combinaison 70, on peut mesurer cette pression pnezv à la sortie du com
presseur auxiliaire électrique 5 par une mesure directe.
L'utilisation du compresseur auxiliaire électrique de surali s mentation 5 crce un effet de couplage combiné avec le turbocompresseur de gaz d'échappement 1. Dans ces conditions le turbocompresseur de gaz d'échappement 1 fournit au point de fonctionnement considéré du moteur à combustion interne 25 ou en un point de fonctionnement considéré du compresseur auxiliaire électrique 5 de suralimentation et du turbocom o presseur de gaz d'échappement 1, un rapport de pression plus élevé que celui que l'on obtiendrait sans le compresseur auxiliaire électrique 5. On peut tenir compte de l'effet de couplage combiné comme représenté à la figure 2 par une multiplication de la pression pnezv à la sortie du com presseur auxiliaire électrique de suralimentation 5 avec un coefficient de s couplage combiné MF au niveau du second point de combinaison 75. Le coefficient de couplage combiné MF peut être choisi comme valeur fixe et prendra par exemple la valeur 1,5. Il est également envisageable d'adapter le coefficient de couplage combiné MF au point de fonctionnement respec tif du moteur à combustion interne 25 ou du compresseur auxiliaire élec so trique de suralimentation 5 et du turbocompresseur de gaz d'échappement 1, en particulier à l'aide d'un champ caractéristique et d'obtenir de cette manière pour plusieurs points de fonctionnement, une prise en compte
aussi précise que possible de l'effet de couplage combiné.
La pression plezv obtenue après la multiplication dans le s second point de combinaison 75 représente alors la partie de la pression de suralimentation produite par la mise en _uvre ou l'activation du com presseur auxiliaire électrique de suralimentation 5 et sera appelée ciaprès pression de suralimentation plezv du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation 5. Cette pression de suralimentation plezv du compres seur auxiliaire électrique de suralimentation 5 est soustraite au niveau du troisième point de combinaison 15 par rapport à la valeur rcelle de la pression de suralimentation pvdkds. La valeur rcelle de la pression de s suralimentation pvdkds est dans ce cas la valeur rcelle de la pression de suralimentation en amont du volet d'étranglement 30 et ainsi en aval du compresseur auxiliaire électrique de suralimentation 5 et du turbocom presseur de gaz d'échappement 1, indépendamment de l'ordre du com presseur auxiliaire électrique hydraulique 5 et du turbocompresseur de o gaz d'échappement 1. Comme résultat de la soustraction du troisième point de combinaison 15 on obtient la valeur rcelle de la pression de sur alimentation platl nettoyée de la pression de suralimentation plezv du compresseur électrique 5. La valeur rcelle de pression platl représente ainsi la partie de la pression réclle pvdÉds qui est atteinte grâce au seul turbocompresseur 1 des gaz d'échappement. A un quatrième point de combinaison 80 la valeur rcelle platl de suralimentation pure est diminuce de la valeur de consigne de la pression de suralimentation plcons. La pre mière valeur de différence Apl qui se forme alors est appliquce à un régu lateur 85. De plus, il est prévu un cinquième point de combinaison 90 qui reçoit la valeur de consigne plcons de la pression de charge et la valeur rcelle de la pression de charge pvdkds. Au cinquième point de combinai son on retranche la valeur réelle de la pression de suralimentation pvdkds par rapport à la valeur de consigne de cette pression de suralimentation plcons. Comme différence, on obtient une seconde valeur de différence Apv qui est également fournie au régulateur 85. Le signal de sortie du régula
teur 85 est le rapport de travail ldtvm.
Au cas o la première valeur de la différence Apl est positive et la seconde valeur de différence Apv est positive, le réqulateur 85 aug mente le rapport de travail ldtvm, si possible, pour diminuer le dogré so d'ouverture de la soupape 60 et augmenter la quantité de gaz d'échappement dans la turbine 50. Le but est d'asservir la valeur rcelle de la pression de suralimentation pvdÉds pour l'asservir sous la pression de consigne de la pression de charge plcons et réguler à zéro la seconde va
leur de différence Apv.
Au cas o la première valeur de différence Apl est supé rieure à zéro et la seconde valeur de différence Apv inférieure à zéro, le ré gulateur 85 diminuera le rapport de détection ldtvm et augmentera ainsi le dogré d'ouverture de la soupape 60 pour diminuer la veine de gaz d'échappement traversant la turbine 50 et diminuer ainsi la valeur rcelle de la pression de suralimentation pvdkds. De cette manière, on asservit la valeur rcelle de la pression de suralimentation pvdkds à la valeur de con signe plcons de cette pression de suralimentation et on régule la seconde valeur de différence Apv vers zéro. Au cas o la première valeur de différence Apl est inférieure ou égale à zéro et la seconde valeur de différence Apv inférieure à zéro, le réqulateur 85 peut fournir un autre signal non représenté à la figure 2 qui produit la coupure du moteur 40 et ainsi celle du compresseur auxiliaire o électrique de suralimentation 5. Dans ce cas, la valeur rcelle de la pres sion de suralimentation platl, nettoyée et ainsi l'unique l'influence du tur bocompresseur de gaz d'échappement 1 suffit pour régler la valeur de consigne plcons de la pression de suralimentation. Pour économiser l'énergie on peut alors, comme décrit, couper le compresseur auxiliaire t5 électrique de suralimentation 5. Si dans ces conditions la première valeur de différence Apl est inférieure à zéro, le régulateur 85 régule le rapport de travail ldtvm pour le diminuer et augmenter le dogré d'ouverture de la soupape 60 et diminuer ainsi la valeur rcelle de la pression de suralimen tation pvdkds dans le but d'asservir la pression de suralimentation net o toyée platl sur la valeur de consigne de la pression de suralimentation plcons et réquler à zéro la première valeur de différence Apl. Dans ce cas, la valeur rcelle de la pression de suralimentation platl, nettoyée corres pond à la valeur rcelle de la pression de suralimentation pvdkds car le compresseur auxiliaire électrique 5 a été coupé et la pression de surali
mentation plezv de ce compresseur auxiliaire électrique est égale à zéro.
De plus, dans ce cas la première valeur de différence Apl correspond à la
seconde valeur de différence Apv.
La première valeur de différence Apl sert ainsi uniquement à vérifier si le compresseur auxiliaire électrique de suralimentation 5 a été coupé c'est-à-dire si Apl est inférieur à zéro ou s'il doit rester branché c'est-à-dire pour Apl supérieur à zéro. L'exploitation de la première valeur de différence Apl se fait selon la figure 2 dans le régulateur 85 et pourrait également se faire séparément de celui-ci à savoir dans un module de comparaison propre fournissant comme grandeur de sortie un signal pour activer ou désactiver le compresseur électrique auxiliaire 5 ou le moteur 40. En fonction de cela, la seconde valeur de différence Apv sera la gran deur d'entrce proprement dite du régulateur 85 que l'on régule à zéro par l'émission d'un rapport de travail correspondant ldtvm. Cette régulation peut se faire par exemple à l'aide d'un réqulateur PID (régulateur propor tionnel-intogral-différentiel). le dispositif 10 assure ainsi que d'une part la soupape 60 se règle en fermeture et que le compresseur auxiliaire électri
que 5 de suralimentation ne soit pas activé inutilement.
La soustraction de la valeur rcelle de la pression de surali mentation pvdkds par rapport à la valeur de consigne plcons de cette même pression au cinquième point de combinaison 90 n'est prévue qu'au cas o le compresseur auxiliaire électrique de suralimentation 5 ou le moteur 40 fonctionne avec une vitesse de rotation constante nezv. Au cas o o la vitesse de rotation nezv du moteur 40 du compresseur auxiliaire électrique 5 est variable et comporte sa propre régulation de vitesse de rotation, le cinquième point de combinaison 90 devient inutile. La gran deur d'entrée proprement dite du régulateur 85 est alors la première va leur de différence Apl. Le régulateur 85 peut dans ce cas être également
réalisé par exemple comme réqulateur PID.
Si maintenant la première valeur de différence Apl est supé rieure à zéro, le régulateur 85 commande l'augmentation du rapport de travail ldtvm si ce rapport ne correspond pas déjà à 100 %. En augmen tant le rapport de travail ldtvm on diminue le degré d'ouverture de la sou pape 60 dans la mesure o cette soupape 60 n'est pas déjà fermoe. On augment ainsi la valeur rcelle de la pression de suralimentation, nettoyée platl et on l'asservit sur la valeur de consigne de la pression de surali mentation plcons. Lorsque la soupape 60 est complètement fermoe et que le rapport de travail ldtvm est ainsi égal à 100 %, il n'est plus possible d'augmenter encore plus la valeur rcelle de la pression de suralimentation, nettoyée platl. Si la valeur de consigne de la pression de suralimentation plcons est à ce moment toujours supérieure à la valeur rcelle de la pres sion de suralimentation nettoyée platl, on ne pourra plus diminuer cette différence avec le réqulateur PID comme indiqué ci- dessus. I1 faut alors un autre asservissement de la valeur rcelle de la pression de suralimentation pvdkds sur la valeur de consigne de cette pression de suralimentation plcons uniquement par la régulation de la vitesse de rotation nezv du compresseur auxiliaire électrique 5; dans ce cas cela se fait par l'augmentation de la vitesse de rotation nezv du compresseur auxiliaire
électrique 5.
Au cas o la première valeur de la différence Apl est infé rieure à zéro, le réqulateur 85 commande une réduction du rapport de travail ldtvm et ainsi une augmentation du dogré d'ouverture de la sou pape 60 dans le but de diminuer la valeur rcelle de la pression de surali mentation, nettoyée platl et de l'asservir sur la valeur de consigne de la pression de suralimentation plcons pour réquler à zéro la première valeur de différence Apl. Indépendamment de cela on régule tout d'abord vers le bas le compresseur auxiliaire électrique 5 avec sa vitesse de rotation nezv par la régulation de la vitesse de rotation du compresseur auxiliaire élec trique 5 (cette régulation n'est pas représentée à la figure 1) vers le bas pour asservir la valeur rcelle de la pression de suralimentation pvdkds sur
la valeur de consigne plcons de cette pression de suralimentation.
o Ainsi dans le cas de la vitesse de rotation variable nezv du compresseur auxiliaire électrique 5 on a l'avantage que la régulation du dogré d'ouverture de la soupape 60 à partir de la valeur rcelle de la pres sion de suralimentation platl peut se faire en tenant compte de la pression de suralimentation plezv du compresseur auxiliaire électrique 5 de sorte que lorsque ce compresseur auxiliaire électrique 5 est activé ou branché, le dogré d'ouverture de la soupape 60 n'augmente pas inutilement. Le de gré d'ouverture de la soupape 60 est ainsi réglé sur la valeur minimale né cessaire. Dans un autre exemple de réalisation selon la figure 3, on o utilise les mêmes rétérences pour désigner les mémes éléments que dans le premier exemple de réalisation de la figure 2. La structure du schéma par blocs du second exemple de réalisation selon la figure 3 se distingue du schéma par blocs de la figure 1 uniquement en ce que la pression de suralimentation plezv du compresseur auxiliaire électrique 5 du schéma par blocs de la figure 3 n'est plus combince à la valeur rcelle de la pres sion de suralimentation pvdkds mais à la valeur de consigne de cette pression de suralimentation plcons dans un sixième point de combinaison par une combinaison additive. Le troisième point de combinaison 15 de la figure 2 est ainsi inutile dans le schéma par blocs de la figure 3. De la o somme formoe au sixième point de combinaison 20 on soustrait alors au septième point de combinaison 95, la valeur rcelle de la pression de sur alimentation pvdkds pour obtenir à la sortie du septième point de combi naison 95 de nouveau la première valeur de différence Apl. Ainsi le fonctionnement du schéma par blocs du second exemple de réalisation de la figure 3 est identique au fonctionnement du premier exemple de réali sation selon la figure 2. Dans le second exemple de réalisation selon la fi gure 3, il peut étre intéressant pour augmenter la stabilité du circuit de régulation d'utiliser à la place des valeurs mesurées de la vitesse de rota tion nezv du moteur 40 et la masse d'air ml, la vitesse de rotation de con
signe nezvcons et la valeur de consigne de la masse d'air mlcons.
Dans un autre exemple de réalisation on peut également prévoir de réquler la pression de suralimentation dans la plage de fonc s tionnement du compresseur auxiliaire électrique 5 uniquement par la vi tesse de rotation de ce compresseur 5. Pour ne pas avoir d'interactions gênantes entre la régulation du turbocompresseur de gaz d'échappement 1 et la régulation du compresseur auxiliaire électrique 5, on fait fonctionner le turbocompresseur de gaz d'échappement 1 avec commande préalable o dans cette plage de fonctionnement du compresseur auxiliaire électrique 5. Cela signifie qu'au moins l'une des composantes de régulation du ré gulateur PID utilisé à titre d'exemple pour la régulation des conditions de compression par le compresseur 45 du turbocompresseur de gaz d'échappement 1 ou une commande préalable indépendante du régulateur PID du turbocompresseur de gaz d'échappement 1 est utilisce pour celui ci en commandant de façon que le rapport de travail ldtvm soit voisin ou égal à 100 %. La soupape 60 est ainsi fermoe et la valeur rcelle de la pres sion de suralimentation pvdkds sera asservie sur la valeur de consigne de la pression de suralimentation plcons uniquement par régulation de la o vitesse de rotation nezv du moteur 40 du compresseur auxiliaire électri
que 5.
De cette manière on régule la pression de suralimentation du turbocompresseur de gaz d'échappement 1 en fonction de la pression de suralimentation plezv du compresseur auxiliaire électrique 5 de façon s que pendant le fonctionnement de ce compresseur auxiliaire électrique 5, c'est-à-dire pendant que ce compresseur auxiliaire électrique 5 est activé, on règle pour le turbocompresseur de gaz d'échappement 1 lerapport de travail ldtvm pratiquement égal ou égal à 100 /0. De cette manière on évite également toute ouverture inutile de la soupape 60 pendant le fonction
nement du compresseur auxiliaire électrique 5.
Dans un autre exemple de réalisation représenté à la figure 4 on utilise les mêmes références pour désigner les mêmes éléments qu'à la figure 2. Contrairement à la figure 2, on calcule la valeur rcelle de la pression de suralimentation platl nettoyée de la pression de suralimenta tion plezv du compresseur auxiliaire électrique 5, de manière simple en divisant la valeur rcelle de la pression de suralimentation pvdÉds par le rapport de compression vpezv du compresseur auxiliaire électrique 5 dans un élément de division 100. Pour le reste, l'ordinogramme de la figure 4 correspond à celui de la figure 2. Au lieu de déterminer le rapport de com pression vpezv du compresseur auxiliaire électrique 8 à l'aide de la carac téristique de compression KFVPEZV on peut également mesurer la pression pnezv à la sortie du compresseur auxiliaire électrique 5. Si on divise cette pression par la pression amblante pu on obtient de nouveau le rapport de compression vpezv du compresseur auxiliaire électrique 5. En variante, à la place de la vitesse de rotation mesurce nezv du moteur 40 du compresseur auxiliaire électrique 5 et du débit massique d'air ml on pourrait également utiliser les valeurs de consigne nezvcons calculées par o la commande du moteur à combustion interne 25 de façon connue du spécialiste pour la vitesse de rotation du moteur 40 du compresseur auxi
liaire électrique 5 et la valeur mlcons pour le déhit de la masse d'air.
Dans un autre exemple de réalisation de la figure 5 on a utilisé les mêmes rétérences pour désigner les mêmes éléments qu'à la fi s gure 3. Dans ce cas, contrairement à la figure 3 on multiplie la valeur de consigne de la pression de suralimentation plcons dans l'élément de mul tiplication 105 avec le rapport de compression vpezv et on retranche du produit, la valeur réclle de la pression de suralimentation pvdkds au sep tième point de combinaison 95, de façon analogue à l'exemple de la figure 3. Pour le reste, l'ordinogramme de la figure 5 correspond à celui de la fi
gure 3.
Dans les exemples de réalisation décrits on a utilisé comme grandeur caractéristique du compresseur auxiliaire électrique 5, la pres sion de suralimentation plezv ou le rapport de compression vpezv du com 2s presseur auxiliaire électrique 5 pour réguler la pression de suralimentation du turbocompresseur de gaz d'échappement 1 ou pour
corriger une grandeur d'entrce de la réqulation.
La figure 6 montre un cinquième mode de réalisation de la régulation de pression de suralimentation selon l'invention. Dans ce mode o de réalisation, on utilise les mêmes références pour désigner les mêmes éléments que dans le troisième mode de réalisation représenté à la fi
gure 4.
Partant du troisième mode de réalisation de la figure 4, le cinquième mode de réalisation de la figure 6 comporte en plus un élément :3s soustracteur 110 qui réduit le rapport de compression vpezv du compres seur électrique auxiliaire 5 de la valeur 1. Le rapport de compression ainsi réduit vpezu-1 est ensuite multiplié avec le coefficient de couplage combi né MF dans l'élément multiplicateur 115. Ainsi, seule l'augmentation de pression par le compresseur électrique auxiliaire 5 est augmentée par multiplication par le coefficient de couplage combiné MF de manière à te nir compte du fait du couplage combiné du turbocompresseur de gaz d'échappement 1 au compresseur électrique auxiliaire 5. Le résultat de la s multiplication est ensuite augmenté de nouveau d'une unité dans un élé ment additionneur 120 pour obtenir, en sortie de l'élément additionneur , un rapport de compression corrigé vpezvk du compresseur électrique auxiliaire 5. Ce rapport est appliqué à l'élément de division 100 comme
dans le troisième mode de réalisation de la figure 4.
Claims (11)
1 ) Procédé de réqulation de la pression de suralimentation d'un turbo compresseur de gaz d'échappement (1), selon lequel on asservit la valeur rcelle de la pression de suralimentation (pvdÉds) à la valeur de consigne de la pression de suralimentation (plcons), caractérisé en ce que la pression de suralimentation du turbocompresseur de gaz d'échappement (1) est régulée en fonction d'une grandeur caractéristique d'un compresseur auxiliaire électrique (5) coopérant avec le turbocom
o presseur de gaz d'échappement (1) pour comprimer l'air aspiré.
2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que comme grandeur caractéristique on utilise la pression de suralimentation (plezv) du compresseur auxiliaire électrique (5) coopérant avec le turbo
compresseur de gaz d'échappement (1) pour comprimer l'air aspiré.
3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on corrige une grandeur d'entrée de la réqulation par la pression de sur
alimentation (plezv) du compresseur auxiliaire électrique (5).
4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on corrige la valeur rcelle de la pression de suralimentation (pvdkds) en soustrayant la pression de suralimentation (plezv) du compresseur auxi
liaire électrique (5) de suralimentation.
) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on corrige la valeur de consigne de la pression de suralimentation (plcons) par addition de la pression de suralimentation (plezv) du compresseur
auxiliaire électrique (5).
6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5,
caractérisé en ce qu' on tient compte d'un effet de couplage combiné du compresseur auxiliaire électrique (5) sur le rapport de compression du turbocompresseur de gaz
d'échappement (1).
s 7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' on détermine une pression de suralimentation corrigée tenant compte de l'effet de couplage combiné du compresseur auxiliaire électrique de sur alimentation (5) par multiplication par un coefficient de couplage combiné o (MF) avec la pression de charge (plezv) du compresseur auxiliaire électri
que (5).
8 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' s on définit un rapport de compression corrigé (vpezvk) du compresseur électrique auxiliaire (5) tenant compte de l'effet de couplage combiné, en multipliant un co efficient de couplage combiné (M F) avec le rapport de compression (vpezv), limité notamment à l'augmentation de pression, du
compresseur auxiliaire électrique (5).
9 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8,
caractérisé en ce qu' on adapte le coefficient de couplage combiné (MF) au point de fonctionne ment respectif du compresseur électrique auxiliaire (5) et du turbocom s presseur de gaz d'échappement (1), notamment à l'aide d'un champ de caractéristiques.
) Procédé selon l'une des revendications 2 à 8,
caractérisé en ce qu' on coupe le compresseur électrique auxiliaire (5) si la valeur de consigne de la pression de suralimentation (plcons) est dépassce par la valeur rcelle de la pression de suralimentation (platl), nettoyée de la pression de sur
alimentation (plezv) du compresseur électrique auxiliaire (5).
3s 11 ) Procédé selon l'une des revendications 1 ou 6 à 9,
caractérisé en ce qu' on utilise comme grandeur caractéristique le rapport de compression
(vpezv) du compresseur électrique auxiliaire (5).
12 ) Procédé selon la revendication 1 1, caractérisé en ce qu' on corrige une grandeur d'entrée de la régulation par le rapport de com
pression (vpezv) du compresseur électrique auxiliaire (5).
s 13 ) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu' on corrige la valeur rcelle de la pression de suralimentation (pvdkds) par division du rapport de compression (vpezv) du compresseur électrique
o auxiliaire (5).
14 ) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu' on corrige la valeur de consigne de la pression de suralimentation (plcons) s par multiplication du rapport de compression (vpezv) du compresseur
électrique auxiliaire (5).
) Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu' o on corrige une grandeur d'entrce de la régulation par la grandeur caracté
ristique du compresseur électrique auxiliaire (5).
16 ) Dispositif (10) pour réguler la pression de suralimentation d'un tur bocompresseur de gaz d'échappement (1), en asservissant la valeur rcelle s de la pression de suralimentation (pvdkds) à une valeur de consigne de la pression de suralimentation (plcons), caractérisé en ce que le dispositif (10) comporte des moyens (15, 20) qui réqulent la pression de suralimentation du turbocompresseur de gaz d'échappement (1) en fonc tion d'une grandeur caractéristique d'un compresseur électrique auxiliaire (5) coopérant avec le turbocompresseur de gaz d'échappement (1) pour
comprimer l'air aspiré.
17 ) Dispositif selon la revendication 16, 3s caractérisé en ce qu' on ferme une dérivation (55) branchée en parallèle sur la turbine (50) du turbocompresseur de gaz d'échappement (1) aussi longtemps que le com
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