FR2877048A1 - Internal combustion engine e.g. direct injection diesel engine, control method for vehicle, involves controlling closing of exhaust valve before piston reaches top dead center, and opening inlet valve after reaching center - Google Patents

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Abstract

The method involves controlling a closing of an exhaust valve such that the closing is completed before that a piston associated to the valve reaches a top dead center. An inlet valve associated to the piston is started to open after reaching the top dead center. The closing and opening are controlled only when a motor load is less than a predetermined load. An independent claim is also included for an engine of a vehicle.

Description

L'invention concerne un procédé de commande des moteurs de véhicule.The invention relates to a method for controlling vehicle engines.

Dans les moteurs à combustion interne de véhicules, il est classique de mettre en oeuvre une recirculation des gaz d'échappement ou EGR. C'est le cas par exemple dans les moteurs diesel à allumage par compression pour lesquels, à certains points de fonctionnement, on effectue une recirculation des gaz imbrûlés. L'utilisation des gaz d'EGR en quantité plus ou moins importante dans les moteurs diesel permet de réduire de façon significative les oxydes d'azote, ou NOx, émis dans l'atmosphère.  In internal combustion engines of vehicles, it is conventional to implement a recirculation of the exhaust gas or EGR. This is the case, for example, in compression-ignition diesel engines for which, at certain operating points, recirculation of the unburned gases is carried out. The use of EGR gases in larger or smaller quantities in diesel engines significantly reduces the nitrogen oxides, or NOx, emitted into the atmosphere.

La température des gaz d'échappement recirculés a également une forte influence sur les émissions de polluants, et plus particulièrement sur les imbrûlés aux faibles charges du moteur. On cherche notamment à réduire les émissions d'imbrûlés aux faibles charges. Ainsi, les moteurs diesel font de plus en plus souvent appel à un système de refroidissement des gaz d'EGR afin de limiter les émissions de NOx. Toutefois, ce refroidissement a pour effet d'accroître les émissions d'imbrûlés aux faibles charges du moteur lorsque le moteur est froid et que le catalyseur d'oxydation n'est pas amorcé.  The temperature of the recirculated exhaust gas also has a strong influence on pollutant emissions, especially on unburnt low engine loads. In particular, the aim is to reduce unburnt emissions at low loads. As a result, diesel engines are increasingly using an EGR gas cooling system to limit NOx emissions. However, this cooling has the effect of increasing the emissions of unburnt at low engine loads when the engine is cold and the oxidation catalyst is not primed.

Afin de limiter les émissions d'imbrûlés aux points de faible charge ou lorsque le moteur est froid, il est possible de prévoir une dérivation de l'échangeur thermique des gaz d'échappement recirculés. Cela permet d'avoir des gaz d'EGR plus chaud, ce qui est favorable à la réduction des émissions d'imbrûlés. Cette solution compatible avec la norme Euro 4 est toutefois limitée. La future norme Euro 5 (ou Sulev) sera beaucoup plus sévère en termes d'émissions de fumée, de NOx et d'imbrûlés. Afin d'atteindre les objectifs sur les émissions de NOx, on prévoit notamment d'introduire dans les moteurs une quantité beaucoup plus importante de gaz d'EGR, ce qui aura pour effet d'accroître fortement les émissions d'imbrûlés. Dans ces conditions, la dérivation du refroidisseur des gaz d'EGR ne sera plus suffisante pour atteindre des quantités d'émissions d'imbrûlés en sortie de moteur compatibles avec la future norme Euro 5.  In order to limit the emissions of unburnt at points of low load or when the engine is cold, it is possible to provide a bypass of the heat exchanger recirculated exhaust gas. This allows for warmer EGR gas, which is favorable for reducing unburnt emissions. This solution compatible with the Euro 4 standard is however limited. The future Euro 5 (or Sulev) standard will be much more severe in terms of smoke, NOx and unburnt emissions. In order to achieve NOx emissions targets, it is planned to introduce a much larger amount of EGR gas into the engines, which will significantly increase unburnt emissions. Under these conditions, the diversion of the EGR gas cooler will no longer be sufficient to reach unburnt emissions at engine output compatible with the future Euro 5 standard.

Un but de l'invention est d'améliorer encore les performances des moteurs à l'égard des normes anti-pollution.  An object of the invention is to further improve the performance of engines with respect to anti-pollution standards.

A cet effet, on prévoit selon l'invention un procédé de commande d'un moteur de véhicule dans lequel: - on commande une fermeture d'au moins une soupape d'échappement de sorte que la fermeture soit achevée avant qu'un piston associé à la soupape ait atteint un point mort haut; et - on débute une ouverture d'au moins une soupape d'admission associée au piston après l'atteinte du point mort haut.  For this purpose, a method of controlling a vehicle engine is provided according to the invention in which: - a closure of at least one exhaust valve is commanded so that the closure is completed before an associated piston the valve has reached a top dead center; and - an opening of at least one intake valve associated with the piston is started after reaching top dead center.

L'invention s'applique à tous types de moteur et non pas seulement aux moteurs diesel.  The invention applies to all types of engine and not only to diesel engines.

Le procédé selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes: - on commande lesdites fermeture et ouverture seulement lorsque la charge 15 du moteur est inférieure à une valeur prédéterminée; - on débute une ouverture de la soupape d'échappement à un instant du cycle du piston antérieur à un instant auquel on débute, sinon, son ouverture pour que la fermeture s'achève lorsque le piston atteint le point mort haut; - on achève une fermeture de la soupape d'admission à un instant du cycle du piston auquel on achève sa fermeture si on a débuté son ouverture quand le piston atteint le point mort haut; - on débute la fermeture de la soupape d'échappement à un point d'une trajectoire de la soupape situé en-deçà d'un point auquel on débute, sinon, sa fermeture pour que la fermeture s'achève lorsque le piston atteint le point mort haut; et - on débute une fermeture de la soupape d'admission à un point d'une trajectoire de la soupape situé en-deça d'un point auquel on débute, sinon, sa fermeture lorsqu'on a débuté son ouverture quand le piston atteint le point mort haut.  The method according to the invention may furthermore have at least one of the following characteristics: said closure and opening is controlled only when the load of the motor is less than a predetermined value; - An opening of the exhaust valve is started at a time of the cycle of the prior piston at a time when it starts, if not, its opening for the closure is completed when the piston reaches the top dead center; the inlet valve is closed at a time of the piston cycle at which its closure is completed if it has begun to open when the piston reaches top dead center; the closing of the exhaust valve is begun at a point on a trajectory of the valve located below a point at which it starts, otherwise it is closed so that the closure is completed when the piston reaches the point dead high; and - a closing of the intake valve at a point of a trajectory of the valve located below a point at which it starts, otherwise closing when it has begun opening when the piston reaches the top dead center.

On prévoit également selon l'invention un moteur de véhicule comprenant: au moins un piston; et - des soupapes d'échappement et d'admission associées au piston, le moteur comprenant des moyens de commande agencés pour: - commander une fermeture de la soupape d'échappement de sorte que la fermeture est achevée avant que le piston ait atteint un point mort haut; et - débuter une ouverture de la soupape d'admission après l'atteinte du point mort haut par le piston.  Also provided according to the invention a vehicle engine comprising: at least one piston; and - exhaust and intake valves associated with the piston, the engine comprising control means arranged to: - control a closing of the exhaust valve so that the closure is completed before the piston has reached a point dead high; and - begin an opening of the intake valve after reaching the top dead center by the piston.

Le moteur selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une 1 o quelconque des caractéristiques suivantes: - il comprend un circuit de recirculation des gaz d'échappement; et - il s'agit d'un moteur diesel à injection directe et allumage par compression.  The engine according to the invention may also have at least one of any of the following characteristics: it comprises an exhaust gas recirculation circuit; and - it is a diesel engine with direct injection and compression ignition.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur selon un mode préféré de réalisation de l'invention; - la figure 2 présente deux courbes illustrant des lois de levée de soupape dans deux moteurs dont le deuxième constitue un mode préféré de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 correspondant à deux autres moteurs dont le deuxième correspond à un autre mode préféré de réalisation de l'invention; - les figures 4A et 4B sont des diagrammes illustrant l'évolution de la pression dans les cylindres des moteurs de la figure 2 en fonction du volume, le diagramme de la figure 4B étant une vue à plus grande échelle d'une partie du diagramme de la figure 4A; - la figure 5 est un diagramme montrant les performances des moteurs correspondant aux figures 2 et 3 en matière d'émission d'hydrocarbures et de consommation de carburant; et - la figure 6 est un diagramme analogue à la figure 5 présentant les performances en matière d'émission d'hydrocarbures et de température des gaz d'échappement.  Other features and advantages of the invention will become apparent in the following description of several embodiments of the invention given by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic view of an engine according to a preferred embodiment of the invention; FIG. 2 shows two curves illustrating valve lift laws in two motors, the second of which constitutes a preferred embodiment of the invention; - Figure 3 is a view similar to Figure 2 corresponding to two other engines, the second corresponds to another preferred embodiment of the invention; FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating the evolution of the pressure in the cylinders of the motors of FIG. 2 as a function of the volume, the diagram of FIG. 4B being a view on a larger scale of a part of the FIG. Figure 4A; FIG. 5 is a diagram showing the performance of the engines corresponding to FIGS. 2 and 3 with regard to hydrocarbon emission and fuel consumption; and FIG. 6 is a diagram similar to FIG. 5 showing the performance in terms of hydrocarbon emission and exhaust gas temperature.

On a illustré à la figure 1 sous forme schématique un moteur 2 selon un mode préféré de réalisation de l'invention. Ce moteur comprend un filtre à air 4 communicant avec un compresseur 6 d'un turbocompresseur 8. Une conduite 10 met indirectement en communication le compresseur avec un distributeur d'admission 12 commandant l'admission de gaz dans des cylindres ménagés dans une culasse 14 du moteur. Dans chaque cylindre se trouve un piston non illustré. De plus, à chaque cylindre sont associées au moins une soupape d'admission et au moins une soupape d'échappement, et de préférence deux de chaque. Le mouvement des soupapes d'échappement est commandé par un distributeur d'échappement 16. Le moteur comprend un circuit externe 18 de recirculation des gaz d'échappement prélevant une fraction des gaz d'échappement en sortie de la culasse pour les réinjecter dans le circuit d'admission en amont du distributeur 12. La quantité de gaz d'échappement recirculés par ce circuit 18 peut être commandée au moyen d'une vanne 20 d'une façon connue en elle-même. Le circuit 18 comprend notamment un refroidisseur et une dérivation de ce dernier qui n'ont pas été illustrés. La fraction des gaz d'échappement non recirculés fait tourner une turbine 22 du turbocompresseur 8 et est acheminée jusqu'à un dispositif d'échappement 24 comprenant notamment un catalyseur d'oxydation 26.  FIG. 1 schematically illustrates a motor 2 according to a preferred embodiment of the invention. This engine comprises an air filter 4 communicating with a compressor 6 of a turbocharger 8. A line 10 indirectly communicates the compressor with an intake distributor 12 controlling the admission of gas into cylinders formed in a cylinder head 14 of the engine. In each cylinder is a piston not shown. In addition, each cylinder is associated with at least one intake valve and at least one exhaust valve, and preferably two of each. The movement of the exhaust valves is controlled by an exhaust manifold 16. The engine comprises an external exhaust gas recirculation circuit 18 taking a fraction of the exhaust gas at the outlet of the cylinder head for reinjecting them into the circuit The amount of exhaust gas recirculated by this circuit 18 can be controlled by means of a valve 20 in a manner known per se. The circuit 18 includes in particular a cooler and a bypass of the latter which have not been illustrated. The fraction of the non-recirculated exhaust gas rotates a turbine 22 of the turbocharger 8 and is conveyed to an exhaust device 24 comprising in particular an oxidation catalyst 26.

Aux points de fonctionnement correspondant aux charges moyennes et fortes du moteur, c'est le circuit d'EGR externe 18 qui alimente le circuit d'admission en gaz brûlés fortement refroidis. En effet, à ces points de fonctionnement, c'est principalement les émissions de NOx qu'il faut réduire. Les émissions d'imbrûlés sont relativement faibles et le catalyseur d'oxydation est déjà amorcé.  At the operating points corresponding to the medium and high loads of the engine, it is the external EGR circuit 18 which feeds the intake circuit with highly cooled burnt gases. Indeed, at these operating points, it is mainly the NOx emissions that must be reduced. The unburnt emissions are relatively low and the oxidation catalyst is already primed.

On cherche en l'espèce à augmenter la quantité de gaz d'échappement recirculés sans accroître de façon trop importante la consommation de carburant aux points de fonctionnement du moteur correspondant aux faibles charges ou à ceux auxquels le moteur est froid. On met en oeuvre pour cela une recirculation interne des gaz d'échappement sans passer par le circuit 18 et grâce à une commande adaptée des soupapes d'admission et d'échappement au moyen des distributeurs 12 et 16.  In the present case, it is sought to increase the amount of recirculated exhaust gas without excessively increasing the fuel consumption at the operating points of the engine corresponding to the low loads or those at which the engine is cold. For this purpose, an internal recirculation of the exhaust gases is carried out without passing through the circuit 18 and thanks to a suitable control of the intake and exhaust valves by means of the distributors 12 and 16.

Ainsi, pour accroître la quantité de gaz d'EGR internes, on modifie les lois de levée de soupape grâce aux distributeurs 12 et 16.  Thus, to increase the amount of internal EGR gas, the valve lift laws are modified through the distributors 12 and 16.

Afin d'augmenter la quantité de gaz d'EGR internes, on ferme lo prématurément les soupapes d'échappement afin de piéger une partie des gaz brûlés dans chacun des cylindres. Cette fermeture prématurée de chaque soupape d'échappement de chaque cylindre a pour effet d'entraîner une compression des gaz brûlés dans le cylindre lors de la fin de la remontée du piston. Ce travail négatif a pour effet d'accroître la consommation de carburant. Afin de bénéficier du travail positif de détente des gaz brûlés présents dans le cylindre, on retarde par ailleurs l'ouverture de la ou chaque soupape d'admission du cylindre. Cette récupération du travail positif de détente a pour effet de réduire la consommation de carburant.  In order to increase the amount of internal EGR gas, the exhaust valves are prematurely closed in order to trap a portion of the flue gases in each of the cylinders. This premature closure of each exhaust valve of each cylinder has the effect of causing a compression of the burnt gases in the cylinder at the end of the ascent of the piston. This negative work has the effect of increasing fuel consumption. In order to benefit from the positive work of expansion of the burnt gases present in the cylinder, the opening of the or each intake valve of the cylinder is furthermore delayed. This recovery of the positive work of relaxation has the effect of reducing fuel consumption.

On a illustré à ce sujet sur les figures 4A et 4B l'évolution de la pression dans le cylindre en fonction du volume de la chambre. On voit sur ce diagramme PV que l'ouverture plus tardive de l'admission permet de réduire la surface de la boucle négative correspondant au travail négatif. Cette réduction du travail négatif se traduit directement par une surconsommation de plus de 10% de carburant. Cette fermeture prématurée de l'échappement permet de réduire les émissions d'hydrocarbures d'environ 50% dans le présent exemple comme on le verra plus loin.  FIGS. 4A and 4B illustrate the evolution of the pressure in the cylinder as a function of the volume of the chamber. It can be seen from this PV diagram that the later opening of the intake makes it possible to reduce the area of the negative loop corresponding to the negative work. This reduction in negative work is reflected directly in overconsumption of more than 10% of fuel. This premature closure of the exhaust makes it possible to reduce the hydrocarbon emissions by about 50% in the present example as will be seen below.

Différentes solutions techniques sont envisageables pour combiner la fermeture prématurée de l'échappement et l'ouverture retardée de l'admission. Deux de ces solutions sont présentées en référence aux figures 2 et 3.  Different technical solutions are possible to combine the premature closure of the exhaust and the delayed opening of the intake. Two of these solutions are presented with reference to FIGS. 2 and 3.

Dans une configuration de moteur 1, comme illustré à la figure 2, on obtient une fermeture prématurée de la soupape d'échappement en introduisant un simple déphasage correspondant à une avance dans la loi de commande de la soupape. Ainsi, on débute l'ouverture de la soupape d'échappement suivant la courbe (2) en traits pointillés à un instant du cycle du piston antérieur à un instant auquel on débute sinon son ouverture pour que la fermeture s'achève lorsque le piston atteint le point mort haut comme indiqué par la courbe (1) en traits pleins. Par conséquent, on débute une fermeture de la soupape d'échappement de sorte que la fermeture soit 1 o achevée avant que le piston ait atteint le point mort haut. Dans cet exemple, seule la soupape d'échappement présente une avance de phase par rapport aux autres circonstances de fonctionnement du moteur. En particulier, la loi de levée de soupape concernant l'admission est inchangée.  In a motor configuration 1, as illustrated in FIG. 2, a premature closure of the exhaust valve is obtained by introducing a simple phase shift corresponding to an advance in the control law of the valve. Thus, the opening of the exhaust valve according to the curve (2) in dashed lines at an instant of the cycle of the prior piston is begun at an instant at which it starts otherwise its opening for the closure to be completed when the piston reaches the top dead center as indicated by the curve (1) in solid lines. Therefore, the exhaust valve is closed so that the closure is completed before the piston has reached top dead center. In this example, only the exhaust valve has a phase advance with respect to the other operating circumstances of the engine. In particular, the valve lift law regarding admission is unchanged.

Dans la configuration 2, on conserve le même déphasage en avance pour la loi de commande des soupapes d'échappement et on introduit un déphasage de retard pour la loi de commande des soupapes d'admission. Autrement dit, on débute l'ouverture de chaque soupape d'admission après l'atteinte du point mort haut, c'est-à-dire à l'issue d'une période prédéterminée. II s'ensuit qu'on débute la fermeture de la soupape d'admission à un instant du cycle du piston postérieur à un instant auquel on débute sinon sa fermeture lorsqu'on a débuté son ouverture quand le piston atteint le point mort haut. Le moteur selon cette configuration 2 constitue un mode préféré de réalisation de l'invention.  In configuration 2, the same phase shift is maintained in advance for the control law of the exhaust valves and a lag phase shift is introduced for the control law of the intake valves. In other words, the opening of each intake valve is started after reaching the top dead center, that is to say at the end of a predetermined period. It follows that the closing of the intake valve at an instant of the cycle of the rear piston begins at a time when it starts or else its closure when it began its opening when the piston reaches the top dead center. The engine according to this configuration 2 constitutes a preferred embodiment of the invention.

En référence au diagramme de la figure 3, l'avance à l'échappement et le retard à l'admission sont obtenus cette fois non plus par un simple décalage de phase dans les lois de levée de soupape mais par un simple étalement dans ces lois de levée, ce qui revient en fait à réduire la trajectoire de la soupape par rapport aux circonstances normales, sans modifier sa vitesse.  With reference to the diagram of FIG. 3, the exhaust advance and the admission delay are obtained this time either by a simple phase shift in the valve lift laws but by a simple spreading in these laws. This is in fact to reduce the trajectory of the valve compared to normal circumstances, without changing its speed.

Ainsi, dans la configuration 3, on débute l'ouverture de la soupape d'échappement (courbe 5) au même instant que dans les autres circonstances (courbe 4). De plus, on débute la fermeture de la soupape d'échappement à un point de sa trajectoire (courbe 5) situé en-deçà d'un point auquel on débuterait sinon sa fermeture (courbe 4) pour que la fermeture s'achève lorsque le piston atteint le point mort haut. II s'ensuit que cette fermeture est obtenue ici encore avant que le piston ait atteint le point mort haut. Dans cette configuration, seule la loi de la soupape d'échappement a été modifiée par rapport aux circonstances normales, la loi de levée de la soupape d'admission étant inchangée.  Thus, in the configuration 3, the opening of the exhaust valve (curve 5) begins at the same time as in the other circumstances (curve 4). In addition, it starts closing the exhaust valve at a point on its path (curve 5) located below a point at which one would start otherwise its closure (curve 4) so that the closure ends when the piston reaches the top dead center. It follows that this closure is obtained here again before the piston has reached the top dead center. In this configuration, only the law of the exhaust valve has been modified in relation to normal circumstances, the law of emergence of the intake valve being unchanged.

Enfin, dans la configuration 4, on réalise le même étalement à l'échappement que dans la configuration 3 et on ajoute un étalement similaire pour la soupape d'admission. Plus précisément, on débute l'ouverture de la soupape d'admission (courbe 6) à l'issue d'une période prédéterminée après que le piston a atteint le point mort haut. On débute la fermeture de la soupape d'admission à un point de sa trajectoire situé en- deça du point auquel on débuterait sinon sa fermeture (courbe 4) lorsqu'on a débuté son ouverture quand le piston atteint le point mort haut. Par conséquent, la trajectoire de la soupape est réduite. De plus, la fermeture s'achève au même moment que si elle s'achevait en circonstances normales, à savoir si l'ouverture avait été commandée alors que le piston était au point mort haut.  Finally, in the configuration 4, the same exhaust spread is carried out as in the configuration 3 and a similar spreading is added for the intake valve. Specifically, it begins opening the inlet valve (curve 6) after a predetermined period after the piston has reached the top dead center. The closing of the intake valve is begun at a point on its trajectory located below the point where it would start if not closed (curve 4) when it has begun to open when the piston reaches the top dead center. As a result, the trajectory of the valve is reduced. In addition, the closing is completed at the same time as if it ended under normal circumstances, namely if the opening had been controlled while the piston was at the top dead center.

La configuration 4 est elle aussi un mode préféré de réalisation de l'invention.  Configuration 4 is also a preferred embodiment of the invention.

Dans les configurations 1 à 4, l'avance de la fermeture à l'échappement sera par exemple égale à une valeur située entre 30 et 40 d'angle de vilebrequin. Dans les configurations 2 et 4, le retard à l'ouverture de l'admission sera par exemple situé entre 20 et 30 .  In configurations 1 to 4, the advance of the exhaust closure will for example be equal to a value between 30 and 40 crankshaft angle. In configurations 2 and 4, the delay in opening the intake will for example be between 20 and 30.

Dans les configurations 1 et 2, les vitesses et les amplitudes des déplacements des soupapes sont inchangées par rapport aux cas de fonctionnement en charge moyenne ou forte.  In configurations 1 and 2, the velocities and amplitudes of the valve movements are unchanged compared to the cases of medium or high load operation.

Dans les configurations 3 et 4, les vitesses des soupapes sont inchangées par rapport aux circonstances normales. s  In configurations 3 and 4, the valve speeds are unchanged from normal circumstances. s

Des distributeurs 12 et 16 permettant de mettre en oeuvre ces lois de commande pourront être facilement réalisés à partir de distributeurs de l'art antérieur.  Distributors 12 and 16 for implementing these control laws can be easily made from distributors of the prior art.

On présente dans la suite pour les configurations 1 à 4 et pour un moteur classique des résultats d'essai au point de fonctionnement correspondant à 1 500 tours par minute et à 105 Pa de PME.  In the following, for the configurations 1 to 4 and for a conventional motor, test results are presented at the operating point corresponding to 1500 rpm and 105 Pa of PME.

On a illustré à la figure 5 l'influence de la distribution variable sur les émissions d'hydrocarbures (HCI) et sur la consommation de carburant (CSI) dans ces circonstances de fonctionnement. Les quantités d'hydrocarbures 1 o émises correspondent aux colonnes et doivent être lues en référence à l'axe des ordonnées de gauche. La consommation de carburant figure sur la courbe et doit être lue en référence à l'axe des ordonnées de droite.  Figure 5 illustrates the influence of the variable distribution on hydrocarbon emissions (HCI) and on fuel consumption (CSI) in these operating circumstances. The quantities of oohydrocarbons emitted correspond to the columns and must be read with reference to the ordinate axis on the left. Fuel consumption is shown on the graph and should be read with reference to the right y-axis.

On a pareillement illustré sur la figure 6 l'influence de la distribution variable sur les émissions d'hydrocarbures ainsi que sur la température à l'échappement (TAVT).  The influence of the variable distribution on the hydrocarbon emissions as well as on the exhaust temperature (TAVT) is similarly illustrated in FIG.

On remarque que, dans la configuration 2, le réglage retenu permet de réduire de 50% les émissions d'hydrocarbures et d'obtenir un gain de température à l'échappement de 45 C (fig. 6) pour une surconsommation de 10% (fig. 5).  It should be noted that, in configuration 2, the setting used makes it possible to reduce the hydrocarbon emissions by 50% and to obtain an exhaust temperature gain of 45 C (FIG 6) for an overconsumption of 10% (FIG. Fig. 5).

Dans la configuration 4, le réglage retenu permet de réduire les émissions d'hydrocarbures de 55% comme illustré à la figure 5 et d'obtenir un gain de température à l'échappement de 30 C comme le montre la figure 6 pour une surconsommation de 4% comme illustré à la figure 5.  In configuration 4, the setting adopted makes it possible to reduce the hydrocarbon emissions by 55% as illustrated in FIG. 5 and to obtain an exhaust temperature gain of 30 C as shown in FIG. 6 for overconsumption of 4% as shown in Figure 5.

On note également que, quelle que soit la solution technique retenue parmi les configurations 2 et 4, l'ouverture retardée de l'admission permet de limiter la surconsommation de carburant comme illustré à la figure 5. Lorsqu'on ne retarde pas l'ouverture de l'admission comme dans les configurations 1 et 3, la température à l'échappement est plus importante. Ces configurations peuvent néanmoins être retenues dans des cas où l'on veut amorcer très rapidement le catalyseur d'oxydation même si la surconsommation s'avère importante.  It is also noted that, whatever the technical solution chosen among the configurations 2 and 4, the delayed opening of the intake makes it possible to limit the overconsumption of fuel as illustrated in FIG. 5. When the opening is not delayed as in configurations 1 and 3, the exhaust temperature is higher. These configurations can nevertheless be retained in cases where it is desired to prime the oxidation catalyst very rapidly even if the overconsumption is important.

On note également que la solution technique constituée par les configurations 3 et 4 permet de limiter fortement la surconsommation. Cette solution est toutefois plus complexe et plus onéreuse mais pourra être retenue dans des cas où la consommation est la priorité numéro 1.  It is also noted that the technical solution constituted by the configurations 3 and 4 makes it possible to strongly limit the overconsumption. This solution is however more complex and more expensive but may be used in cases where consumption is the number one priority.

La solution technique des configurations 1 et 2 a pour avantage d'être simple et bon marché. Elle permet une réduction des émissions d'imbrûlés à peu près aussi importante que dans la solution des configurations 3 et 4. En revanche, la surconsommation est plus élevée. Cette solution pourra être retenue dans des cas où le prix de revient est 1 o prioritaire.  The technical solution of configurations 1 and 2 has the advantage of being simple and cheap. It allows a reduction in unburnt emissions about the same as in the solution of configurations 3 and 4. On the other hand, overconsumption is higher. This solution can be used in cases where the cost price is 1 o priority.

Il est important de noter que ces deux modes de réalisation ne sont que deux exemples parmi d'autres. Les résultats obtenus ne sont indiqués qu'à titre d'exemples. On peut mettre en oeuvre cette invention sur tous types de moteurs à combustion interne quel que soit le nombre de soupapes par cylindre.  It is important to note that these two embodiments are just two examples among others. The results obtained are only given as examples. This invention can be implemented on all types of internal combustion engines irrespective of the number of valves per cylinder.

Les avantages de l'invention, notamment tels qu'illustrés par ces modes préférés de réalisation, sont nombreux à l'égard des moteurs de l'art antérieur.  The advantages of the invention, particularly as illustrated by these preferred embodiments, are numerous with respect to the motors of the prior art.

Ainsi, le document GB-2 327 711 divulgue d'introduire un retard à l'échappement au moyen d'un système de distribution variable. Cette solution paraît proposée en remplacement d'un circuit d'EGR externe. Toutefois, cette solution a pour défaut de ne pas permettre de refroidir les gaz d'EGR sur les points de forte charge. En l'absence de ce refroidissement, il est impossible d'atteindre de faibles niveaux d'émission de NOx. De plus, le moteur sera pénalisé en remplissage d'air car les gaz d'EGR internes chauds prendront beaucoup plus de place dans le cylindre. Contrairement à ce document, l'avance a l'échappement et le retard à l'ouverture mis en oeuvre dans le cadre de l'invention ne le sont que pour les faibles charges du moteur. Sur les points de fonctionnement moyennement et fortement chargés, c'est un circuit de gaz d'EGR externes classique avec un refroidisseur performant qui alimente le moteur en gaz brûlés fortement io refroidis. En effet sur ces points de fonctionnement, c'est principalement les émissions de NOx qu'il faut réduire. Les émissions d'imbrûlés sont plus faibles et le catalyseur d'oxydation est amorcé.  Thus, GB-2 327 711 discloses introducing an exhaust delay by means of a variable distribution system. This solution appears to be a replacement for an external EGR circuit. However, this solution has the defect of not allowing to cool the EGR gas on points of high load. In the absence of this cooling, it is impossible to reach low levels of NOx emissions. In addition, the engine will be penalized with air filling because the hot internal EGR gas will take much more room in the cylinder. In contrast to this document, the advance at the exhaust and the opening delay implemented in the context of the invention are only for the low loads of the engine. On moderately and heavily loaded operating points, it is a conventional external EGR gas circuit with a high performance cooler which supplies the engine with highly cooled flue gas. Indeed, on these operating points, it is mainly the NOx emissions that must be reduced. The unburnt emissions are lower and the oxidation catalyst is initiated.

Dans le document EP-0 560 476, on prévoit notamment de déphaser à la fois la loi d'échappement et la loi d'admission vers la droite, c'est-à-dire d'ouvrir et de fermer plus tard l'échappement et l'admission. Le décalage à l'échappement est de 40 de vilebrequin et le décalage à l'admission est de 24 . Cette différence de décalage permet d'augmenter le croisement et ainsi d'accroître le flux de gaz brûlés de l'échappement vers l'admission. Cette lo augmentation des gaz d'EGR internes peut permettre de réduire les émissions d'hydrocarbures. Toutefois, cette solution n'est pas du tout adaptée à un moteur diesel à injection directe. Retarder la fermeture de l'échappement risque d'entraîner le contact entre les soupapes et le piston. En effet, dans un moteur diesel, la distance entre le haut du piston au point mort haut et les soupapes est très faible, de sorte que sont généralement prévus des embraisements dans le piston pour éviter le contact. Il est donc impossible d'achever la fermeture de l'échappement après le point mort haut. Contrairement au contenu de ce document, l'invention prévoit une fermeture prématurée des soupapes d'échappement (30 à 40 de vilebrequin avant le point mort haut) pour piéger les gaz brûlés dans le cylindre. Cette solution, en plus de pouvoir être utilisée sur un moteur diesel car elle évite le contact soupape/piston, permet également d'obtenir des EGR internes plus chauds. De plus, dans ce document, les gaz d'EGR internes sont obtenus par transvasement de gaz brûlés dans l'admission pendant le croisement des soupapes (ouverture simultanée échappement et admission). Cette solution engendre plus de transfert thermique et donc des gaz d'EGR internes plus froids.  In the document EP-0 560 476, it is provided in particular to phase out both the exhaust law and the intake law to the right, that is to say to open and close the exhaust later. and admission. The exhaust offset is 40 crankshaft and the offset at intake is 24. This difference in offset makes it possible to increase the crossover and thus increase the flow of flue gas from the exhaust to the intake. This increase in internal EGR gases can reduce hydrocarbon emissions. However, this solution is not at all suitable for a direct injection diesel engine. Delaying the closing of the exhaust can cause contact between the valves and the piston. Indeed, in a diesel engine, the distance between the top of the piston at the top dead center and the valves is very small, so that are usually planned in the piston to avoid contact. It is therefore impossible to complete the closing of the exhaust after the top dead center. Contrary to the content of this document, the invention provides for a premature closing of the exhaust valves (30 to 40 crankshaft before the top dead center) to trap the burnt gases in the cylinder. This solution, besides being able to be used on a diesel engine because it avoids the valve / piston contact, also makes it possible to obtain warmer internal EGRs. In addition, in this document, the internal EGR gases are obtained by transferring burnt gases into the intake during the crossing of the valves (simultaneous opening exhaust and intake). This solution generates more heat transfer and thus colder internal EGR gases.

Enfin, dans le document EP-1 387 074, qui est dédié au moteur essence à injection directe, on prévoit de fermer l'échappement plus tôt en déphasant la loi d'échappement afin d'augmenter la quantité d'EGR internes et ainsi de réduire les émissions de NOx et d'hydrocarbures. Contrairement 2877048 il au contenu de ce document, l'invention est applicable au moteur diesel à injection directe pour lequel la problématique de réduction des émissions d'imbrûlés est très liée à l'atteinte des futures normes de dépollution. D'autre part, ce document divulgue de fermer uniquement de façon prématurée l'échappement en le déphasant. Le déphasage du seul échappement sans modifier l'admission entraîne une surconsommation importante à cause de la compression des gaz imbrûlés (fermeture prématurée de l'échappement). Contrairement au contenu de ce document, en plus de la fermeture prématurée de l'échappement, l'invention prévoit une ouverture retardée de l'admission, qui permet de récupérer une partie du travail de compression des gaz brûlés. En effet, en retardant l'ouverture de l'admission, on permet la détente des gaz brûlés piégés dans le cylindre. La récupération du travail de détente permet de réduire de façon importante la surconsommation. Le second intérêt du retard à cette ouverture est de limiter le back-flow des gaz imbrûlés vers l'admission: La pression dans le cylindre étant plus faible au moment de l'ouverture de l'admission, une quantité plus faible de gaz brûlés s'engouffre dans l'admission.  Finally, in EP-1 387 074, which is dedicated to the direct injection gasoline engine, it is expected to close the exhaust earlier by shifting the exhaust law in order to increase the amount of internal EGR and so reduce NOx and hydrocarbon emissions. Unlike the 2877048 it contains the content of this document, the invention is applicable to direct injection diesel engine for which the problem of reduction of unburnt emissions is very linked to the achievement of future pollution control standards. On the other hand, this document discloses prematurely closing the escapement by dehasing it. The phase shift of the single exhaust without changing the intake leads to significant overconsumption due to the compression of unburned gases (premature closure of the exhaust). Unlike the content of this document, in addition to the premature closure of the exhaust, the invention provides a delayed opening of the intake, which allows to recover a portion of the work of compression of the burnt gases. Indeed, by delaying the opening of the inlet, it allows the expansion of the burnt gases trapped in the cylinder. The recovery of the work of relaxation makes it possible to reduce in a big way the overconsumption. The second advantage of the delay at this opening is to limit the back-flow of unburnt gases to the inlet: The pressure in the cylinder being lower at the time of opening of the intake, a smaller amount of gas burned engulfs in admission.

Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.  Of course, we can bring to the invention many changes without departing from the scope thereof.

L'invention est applicable aux moteurs dont chaque cylindre comprend une unique soupape d'admission et une unique soupape d'échappement. Elle est également applicable aux moteurs dont chaque cylindre comprend deux soupapes de chaque espèce.  The invention is applicable to engines in which each cylinder comprises a single intake valve and a single exhaust valve. It is also applicable to engines where each cylinder comprises two valves of each kind.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'un moteur (2) de véhicule caractérisé en ce que: - on commande une fermeture d'au moins une soupape d'échappement de sorte que la fermeture soit achevée avant qu'un piston associé à la soupape ait atteint un point mort haut; et - on débute une ouverture d'au moins une soupape d'admission associée au piston après l'atteinte du point mort haut.  A method of controlling a vehicle engine (2) characterized in that: - a closure of at least one exhaust valve is controlled so that the closure is completed before a piston associated with the valve has reaches a top dead center; and - an opening of at least one intake valve associated with the piston is started after reaching top dead center. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on commande lesdites fermeture et ouverture seulement lorsque la charge du moteur est inférieure à une valeur prédéterminée.  2. Method according to the preceding claim, characterized in that it controls said closing and opening only when the engine load is less than a predetermined value. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en qu'on débute une ouverture de la soupape d'échappement à un instant du cycle du piston antérieur à un instant auquel on débute, sinon, son ouverture pour que la fermeture s'achève lorsque le piston atteint le point mort haut.  3. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that one starts an opening of the exhaust valve at a time of the cycle of the piston before an earlier time at which it starts, otherwise, its opening for the closure s finishes when the piston reaches the top dead center. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on achève une fermeture de la soupape d'admission à un instant du cycle du piston auquel on achève sa fermeture si on a débuté son ouverture quand le piston atteint le point mort haut.  4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that completes a closure of the intake valve at a time of the piston cycle which is completed its closure if it began its opening when the piston reaches the top dead center. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on débute la fermeture de la soupape d'échappement à un point d'une trajectoire de la soupape situé en-deçà d'un point auquel on débute, sinon, sa fermeture pour que la fermeture s'achève lorsque le piston atteint le point mort haut.  5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the closing of the exhaust valve begins at a point of a trajectory of the valve located below a point at which it starts, otherwise , closing it so that the closing is completed when the piston reaches top dead center. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on débute une fermeture de la soupape d'admission à un point d'une trajectoire de la soupape situé en-deça d'un point auquel on débute, sinon, sa fermeture lorsqu'on a débuté son ouverture quand le piston atteint le point mort haut.  6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it starts closing the inlet valve at a point of a trajectory of the valve located below a point at which it starts, otherwise , its closure when it began opening when the piston reaches the top dead center. 7. Moteur (2) de véhicule comprenant: - au moins un piston; et - des soupapes d'échappement et d'admission associées au piston, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande agencés pour: - commander une fermeture de la soupape d'échappement de sorte que la fermeture est achevée avant que le piston ait atteint un point mort haut; et - débuter une ouverture de la soupape d'admission après l'atteinte du point mort haut par le piston.  7. Vehicle engine (2) comprising: - at least one piston; and - exhaust and intake valves associated with the piston, characterized in that it comprises control means arranged to: - control a closing of the exhaust valve so that the closure is completed before the piston has reached a top dead center; and - begin an opening of the intake valve after reaching the top dead center by the piston. 8. Moteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit (18) de recirculation des gaz d'échappement.  8. Motor according to the preceding claim, characterized in that it comprises a circuit (18) of recirculation of the exhaust gas. 9. Moteur selon l'une quelconque des revendications 7 à 8, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un moteur diesel à injection directe et allumage par compression.  9. Engine according to any one of claims 7 to 8, characterized in that it is a diesel engine with direct injection and compression ignition.
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