FR2879669A1 - Drive train for motor vehicle, has controller selectively controlling, based on signal representing exhaust gas output temperature in cooled/non-cooled recirculation, EGR valve and control valves to control gas flow and gas temperature - Google Patents

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Abstract

The train has an exhaust gas recirculation (EGR) circuit (54) with an EGR valve (44) and control valves (80, 82). A controller (88), based on a signal representative of exhaust gas output temperature in cooled or non-cooled recirculation, selectively controls the valve (44) to control the flow of exhaust gas in the circuit, and the valves (80, 82) to adjust the temperature of the gas in the circuit. The EGR valve controls the recirculation of exhaust gas to an internal combustion engine (12), and the control valves (80, 82) selectively direct the gas to by-pass channels (72, 78) and/or upstream, intermediate and downstream sections (66, 68, 70).

Description

"Groupe motopropulseur comportant des moyens de commande du débit et de"Powertrain comprising means for controlling the flow and

régulation de la température des gaz d'échappement en recirculation"  regulation of exhaust gas temperature in recirculation "

La présente invention concerne un groupe motopropulseur s comportant des moyens de commande du débit et régulation de la température des gaz d'échappement en recirculation.  The present invention relates to a powertrain s comprising means for controlling the flow rate and regulating the temperature of the exhaust gas recirculation.

La présente invention concerne plus particulièrement un groupe motopropulseur de véhicule automobile, du type comportant: o - un moteur à combustion interne comportant un circuit d'admission d'air ou de mélange air/carburant pour la combustion du moteur et un circuit d'échappement des gaz issus de la combustion; - un circuit principal de refroidissement du moteur dans 15 lequel circule un liquide de refroidissement et qui comporte un radiateur de refroidissement; - un circuit de recirculation des gaz d'échappement comportant au moins une vanne de recirculation, dite vanne EGR, commandant la recirculation d'au moins une partie des gaz d'échappement vers le moteur par l'intermédiaire d'au moins un conduit de recirculation qui, monté en dérivation entre un conduit d'échappement amont et un conduit d'admission aval, comporte des moyens de refroidissement des gaz d'échappement en recirculation constitués par au moins un premier échangeur thermique dans lequel circule un premier fluide caloporteur de refroidissement et un deuxième échangeur thermique dans lequel circule un deuxième fluide caloporteur de refroidissement; - un circuit secondaire de refroidissement de l'un desdits premier et deuxième fluides caloporteurs de refroidissement.  The present invention relates more particularly to a powertrain of a motor vehicle, of the type comprising: - an internal combustion engine comprising an air intake circuit or an air / fuel mixture for the combustion of the engine and an exhaust system gases from combustion; a main cooling circuit of the engine in which a cooling liquid circulates and which comprises a cooling radiator; an exhaust gas recirculation circuit comprising at least one recirculation valve, called the EGR valve, controlling the recirculation of at least a portion of the exhaust gases to the engine via at least one exhaust pipe; recirculation which, mounted as a bypass between an upstream exhaust duct and a downstream intake duct, comprises means for cooling the recirculating exhaust gas constituted by at least a first heat exchanger in which circulates a first coolant coolant and a second heat exchanger in which a second heat transfer fluid circulates; a secondary cooling circuit for one of said first and second cooling coolant fluids.

Les moteurs à combustion interne produisent et émettent dans les gaz d'échappement des substances polluantes toxiques, en particulier des oxydes d'azote ou NOx.  Internal combustion engines produce and emit toxic pollutants in the exhaust gases, in particular nitrogen oxides or NOx.

Or, les normes antipollution applicables aux véhicules automobiles imposent aux constructeurs des quantités maximales de substances polluantes rejetées dans l'atmosphère qui doivent être de plus en plus faibles.  However, the anti-pollution standards applicable to motor vehicles impose on manufacturers maximum quantities of pollutants released into the atmosphere, which must be lower and lower.

La recirculation des gaz d'échappement, encore appelée EGR pour "Exhaust Gas Recirculation" en terminologie anglaise, consiste à injecter une partie des gaz brûlés dans une chambre de combustion de cylindre.  Exhaust gas recirculation, also called EGR for "Exhaust Gas Recirculation" in English terminology, involves injecting a portion of the flue gases into a cylinder combustion chamber.

La recirculation des gaz d'échappement est une des solutions permettant d'obtenir une réduction importante des rejets et de satisfaire aux normes antipollution.  Exhaust gas recirculation is one of the solutions to achieve a significant reduction in discharges and to comply with anti-pollution standards.

En effet, il est connu que la recirculation d'au moins une partie des gaz d'échappement vers l'admission du moteur à combustion interne permet d'abaisser la température de combustion, et donc de réduire la quantité des oxydes d'azote ou NOx émis par le moteur.  Indeed, it is known that the recirculation of at least a portion of the exhaust gas to the intake of the internal combustion engine can lower the combustion temperature, and therefore reduce the amount of nitrogen oxides or NOx emitted by the engine.

1s Plus précisément, la réaction de forrnation des oxydes d'azote est favorisée par une température élevée car les oxydes d'azote se forment principalement dans les zones de la chambre de combustion du cylindre dans lesquelles la richesse du mélange air-carburant est proche du rapport stoechiométrique.  More specifically, the formation reaction of the nitrogen oxides is favored by a high temperature since the nitrogen oxides are formed mainly in the areas of the combustion chamber of the cylinder in which the richness of the air-fuel mixture is close to stoichiometric ratio.

La recirculation des gaz d'échappement repose donc sur les propriétés thermodynamiques des gaz d'échappement qui, contenant une fraction importante de dioxyde de carbone, ont une capacité calorifique supérieure à celle des autres espèces majoritairement présentes dans l'air frais telles que l'azote et l'oxygène.  The exhaust gas recirculation is therefore based on the thermodynamic properties of the exhaust gases, which, containing a large fraction of carbon dioxide, have a higher heat capacity than the other species predominantly present in fresh air, such as nitrogen and oxygen.

Ainsi, lors du dégagement d'énergie provoqué par combustion du carburant, le dioxyde de carbone absorbe une quantité d'énergie plus importante que celle qui serait absorbée par les autres espèces majoritairement présentes dans l'air frais.  Thus, during the release of energy caused by combustion of the fuel, the carbon dioxide absorbs a greater amount of energy than that which would be absorbed by the other species predominantly present in the fresh air.

Par conséquent la température des gaz dans la chambre de combustion est réduite ce qui diminue fortement la quantité d'oxydes d'azote produite.  As a result, the temperature of the gases in the combustion chamber is reduced, which greatly reduces the amount of nitrogen oxides produced.

Afin de réduire encore la production d'oxydes d'azote et/ou la consommation de carburant, le circuit de recirculation des gaz d'échappement du moteur comporte généralement des moyens de refroidissement des gaz en recirculation ou recirculés permettant d'abaisser la température de ces gaz.  In order to further reduce the production of nitrogen oxides and / or fuel consumption, the engine exhaust gas recirculation circuit generally comprises recirculating or recirculated gas cooling means for lowering the temperature of the engine. these gases.

Dans certaines phases ou régimes de fonctionnement du moteur, en particulier lorsque le moteur fonctionne à fortes charges, la température élevée des gaz d'échappement peut atteindre des températures de 400 C pour une voiture, voire de 700 C pour un véhicule utilitaire.  In certain phases or operating speeds of the engine, especially when the engine is operating at high loads, the high temperature of the exhaust gas can reach temperatures of 400 C for a car, or 700 C for a commercial vehicle.

Cependant, il s'est avéré que lors d'autres phases de o fonctionnement, notamment à faibles charges, le refroidissement des gaz d'échappement en recirculation entraîne une augmentation des émissions de produits polluants, comme le monoxyde de carbone (CO) et des imbrûlés (HC) .  However, it has been found that during other phases of operation, especially at low loads, the cooling of the recirculating exhaust gas leads to an increase in emissions of pollutants, such as carbon monoxide (CO) and unburned (HC).

II est donc nécessaire de refroidir sélectivement les gaz en recirculation en fonction de la phase de fonctionnement du moteur, notamment de refroidir les gaz d'échappement en recirculation durant les phases à fortes charges, mais de ne pas les refroidir durant les phases à faibles charges.  It is therefore necessary to selectively cool the recirculating gases as a function of the operating phase of the engine, in particular to cool the recirculating exhaust gases during the high-load phases, but not to cool them during the low-load phases. .

C'est la raison pour laquelle, le circuit de recirculation des gaz d'échappement comporte le plus souvent des dispositifs de commande destinés à diriger le flux des gaz d'échappement en recirculation soit vers une portion refroidie de circuit comportant un échangeur thermique de refroidissement des gaz en recirculation, soit vers un conduit de dérivation qui court-circuite, ou "by-pass", l'échangeur pour constituer une portion non refroidie de circuit.  For this reason, the exhaust gas recirculation circuit most often comprises control devices intended to direct the flow of the exhaust gases by recirculation either to a cooled portion of a circuit comprising a cooling heat exchanger. recirculating gases, either to a bypass duct which bypasses, or "bypass", the exchanger to form a uncooled portion of the circuit.

Le document FR-A-2.827.011 décrit un exemple de moteur à combustion interne comportant un tel circuit de recirculation des gaz d'échappement comprenant une vanne de commande.  Document FR-A-2.827.011 describes an example of an internal combustion engine comprising such an exhaust gas recirculation circuit comprising a control valve.

Comme on peut notamment le voir suer la figure 1 de ce document, la vanne de commande 30 est Interposée dans le conduit de recirculation 28 raccordé en dérivation au collecteur d'échappement 22 afin de permettre la régulation du flux de gaz d'échappement en recirculation vers l'admission 14 et plus particulièrement leur répartition entre la portion non refroidie 38 de circuit ("by-pass") et/ou la portion refroidie 34, 40 de circuit comportant l'échangeur thermique 42 de refroidissement.  As can be seen in particular in Figure 1 of this document, the control valve 30 is interposed in the recirculation duct 28 connected bypass to the exhaust manifold 22 to allow the regulation of the flow of exhaust gas recirculation to the admission 14 and more particularly their distribution between the uncooled portion 38 of circuit ("bypass") and / or the cooled portion 34, 40 of the circuit comprising the heat exchanger 42 cooling.

L'échangeur thermique 42 de refroidissement raccordé au circuit de refroidissement du moteur est généralement un échangeur du type "air-eau" dans lequel "l'air" à refroidir correspond aux gaz d'échappement en recirculation et "l'eau", ou plus généralement le fluide réfrigérant, correspond au liquide de refroidissement du circuit principal de refroidissement du moteur.  The cooling heat exchanger 42 connected to the engine cooling circuit is generally an "air-water" type exchanger in which the "air" to be cooled corresponds to the recirculating exhaust gas and "water", or more generally the coolant, corresponds to the coolant of the main cooling circuit of the engine.

o Cependant, le refroidissement des gaz d'échappement en recirculation s'opérant dans un tel échangeur thermique 42 dépend alors totalement de la température du liquide de refroidissement et du débit de circulation du liquide à travers l'échangeur.  o However, the cooling of the recirculating exhaust gas operating in such a heat exchanger 42 then totally depends on the temperature of the coolant and the flow rate of the liquid through the exchanger.

Ainsi, le refroidissement des gaz d'échappement en recirculation est déterminé d'une part, par la température du liquide de refroidissement constituant une limite inférieure en dessous de laquelle les gaz en recirculation ne peuvent être refroidis et qui, de surcroît, augmente lorsque le moteur fonctionne à fortes charges et, d'autre part, par le débit de circulation du liquide de refroidissement qui est fonction du régime de rotation de la pompe à eau du moteur et donc de celui du moteur puisque l'entraînement en rotation de la pompe est conventionnellement réalisé par l'intermédiaire d'une courroie entraînée par le vilebrequin.  Thus, the cooling of the recirculating exhaust gas is determined on the one hand by the temperature of the coolant constituting a lower limit below which the recirculating gases can not be cooled and which, in addition, increases when the motor runs at high loads and, secondly, by the flow rate of the coolant which is a function of the rotational speed of the engine water pump and therefore that of the engine since the rotational drive of the pump is conventionally carried out via a belt driven by the crankshaft.

C'est la raison pour laquelle, on a recherché des solutions pour que le refroidissement des gaz d'échappement en recirculation soit totalement ou en partie indépendant du circuit principal de refroidissement du moteur et donc sans incidence ou influence sur le refroidissement de ce dernier.  This is the reason why, we sought solutions so that the cooling of the exhaust gas recirculation is totally or partly independent of the main cooling circuit of the engine and therefore without impact or influence on the cooling of the latter.

Le document EP-A-1.091.113 décrit un exemple de moteur à combustion interne 10 comportant un circuit de recirculation 12 des gaz d'échappement comprenant des tels moyens de refroidissement.  EP-A-1,091,113 describes an example of an internal combustion engine 10 comprising an exhaust gas recirculation circuit 12 comprising such cooling means.

Comme on peut le voir notamment sur l'exemple de réalisation de la figure 2 de ce document, les moyens de refroidissement des gaz d'échappement en recirculation sont constitués par au moins un premier échangeur thermique 36 dans lequel circule un premier fluide caloporteur d'un circuit secondaire indépendant de refroidissement 44 et un deuxième échangeur thermique 38 en série dans lequel circule un second fluide caloporteur de refroidissement constitué par le liquide de refroidissement du circuit principal 42 de refroidissement du to moteur 10.  As can be seen in particular in the exemplary embodiment of Figure 2 of this document, the cooling means of the recirculating exhaust gas are constituted by at least a first heat exchanger 36 in which circulates a first heat transfer fluid of an independent secondary cooling circuit 44 and a second heat exchanger 38 in series in which circulates a second coolant coolant consisting of the cooling liquid of the main cooling circuit 42 of the engine 10.

Cependant, le refroidissement des gaz d'échappement est déterminé par les paramètres physiques des moyens de refroidissement mis en oeuvre mais n'est pas commandé ou régulé de sorte que les gaz d'échappement sont constamment refroidis de manière analogue quel que soit la charge ou le régime du moteur.  However, the cooling of the exhaust gas is determined by the physical parameters of the cooling means implemented but is not controlled or regulated so that the exhaust gas is constantly cooled in a similar manner regardless of the load or the engine speed.

Par conséquent, si les moyens de refroidissement permettent de refroidir efficacement les gaz d'échappement en recirculation à fortes charges pour limiter les émissions d'oxydes d'azote (NOx) et de fumées, ce même refroidissement des gaz va provoquer, à faibles charges, une augmentation très sensible des émissions de monoxyde de carbone (CO) et des imbrûlés (HC) alors même que de telles charges les émissions d'oxydes d'azote (NOx) sont généralement faibles.  Therefore, if the cooling means can effectively cool the exhaust gas recirculation at high loads to limit emissions of nitrogen oxides (NOx) and fumes, the same cooling of the gases will cause, low loads , a very significant increase in emissions of carbon monoxide (CO) and unburnt (HC) even though such loads emissions of nitrogen oxides (NOx) are generally low.

Ainsi, les différentes conceptions de circuit de recirculation des gaz d'échappement selon l'état de la technique présentent chacune des inconvénients.  Thus, the various designs of exhaust gas recirculation circuit according to the state of the art each have disadvantages.

L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un groupe motopropulseur dont le moteur à combustion interne comporte un circuit de recirculation dont le débit et le refroidissement, donc la température, des gaz d'échappement en recirculation soient régulés de manière à permettre de réduire, en tout point de fonctionnement du moteur, les émissions polluantes, en particulier les oxydes d'azote (Nox).  The object of the invention is to remedy these drawbacks and to propose a powertrain whose internal combustion engine comprises a recirculation circuit whose flow rate and cooling, therefore the temperature, of the recirculating exhaust gases are regulated in such a way that to make it possible to reduce, at any operating point of the engine, the polluting emissions, in particular the oxides of nitrogen (NOx).

Dans ce but, l'invention propose un groupe motopropulseur du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le circuit de recirculation comporte au moins: - un conduit principal de dérivation des gaz d'échappement en recirculation par rapport au tronçon du conduit de recirculation comportant le premier échangeur thermique, dont l'une des extrémités se raccorde au tronçon amont du conduit de recirculation situé entre la vanne EGR et le premier échangeur thermique et dont l'autre des extrémités se raccorde au tronçon io aval du conduit de recirculation situé entre le deuxième échangeur thermique et la jonction avec le conduit d'admission, et - un conduit secondaire de dérivation des gaz d'échappement en recirculation par rapport au tronçon de conduit de recirculation comportant le deuxième échangeur thermique, dont l'une des extrémités se raccorde un tronçon intermédiaire du conduit de recirculation situé entre les premier et deuxième échangeurs thermiques et dont l'autre des extrémités se raccorde au conduit principal de dérivation, - des moyens commandés de régulation de la circulation des gaz d'échappement en recirculation dans le circuit de recirculation apte à refroidir lesdits gaz et qui comportent au moins: É une première vanne de régulation susceptible d'orienter sélectivement tout ou partie des gaz d'échappement en recirculation vers le conduit principal de dérivation et/ou vers le premier échangeur thermique de refroidissement, et É une deuxième vanne de régulation susceptible d'orienter sélectivement tout ou partie des gaz d'échappement en recirculation vers le conduit secondaire de dérivation et/ou vers le deuxième échangeur thermique de refroidissement, et en ce qu'il comporte: - au moins un capteur de mesure qui est agencé dans le tronçon amont du conduit de recirculation en amont de la jonction avec le conduit d'admission et en aval de la jonction avec le conduit principal de dérivation et qui est apte à fournir un signal représentatif de la température des gaz d'échappement en recirculation refroidis ou non, et des moyens de commande de régulation asservis en boucle fermée qui sont susceptibles, en fonction dudit signal représentatif, de commander sélectivement d'une part la vanne EGR pour contrôler le débit des gaz d'échappement en recirculation dans le circuit et, d'autre part, les première et deuxième vannes pilotées pour réguler la température des gaz o d'échappement en recirculation en commandant sélectivement le refroidissement ou non des gaz d'échappement en recirculation par le premier échangeur thermique et/ou le deuxième échangeur thermique.  For this purpose, the invention proposes a powertrain of the type described above, characterized in that the recirculation circuit comprises at least: a main duct for diverting the exhaust gases in recirculation with respect to the section of the recirculation duct comprising the first heat exchanger, one end of which connects to the upstream section of the recirculation duct located between the EGR valve and the first heat exchanger and the other end of which connects to the downstream section of the recirculation duct located between the second heat exchanger and the junction with the intake duct, and a secondary exhaust gas bypass duct recirculation with respect to the recirculation duct section comprising the second heat exchanger, one end of which connects a intermediate section of the recirculation duct located between the first and second heat exchangers and whose other end is connected to the main bypass duct, - controlled means for regulating the circulation of the recirculating exhaust gases in the recirculation circuit capable of cooling said gases and which comprise at least: first control valve capable of selectively directing all or part of the recirculating exhaust gas to the main bypass duct and / or to the first cooling heat exchanger, and É a second control valve capable of selectively orienting all or part of the recirculating exhaust gas to the secondary bypass duct and / or to the second cooling heat exchanger, and in that it comprises: - at least one measuring sensor which is arranged in the upstream section of the duct recirculation upstream of the junction with the intake duct and downstream of the junction with the main bypass duct and which are t able to provide a signal representative of the temperature of the cooled or non-cooled recirculated exhaust gas, and closed-loop servocontrol control means which are capable, as a function of said representative signal, of selectively controlling on the one hand the EGR valve for controlling the flow of the recirculating exhaust gas in the circuit and, secondly, the first and second valves controlled to regulate the temperature of the recirculating exhaust gas o selectively controlling the cooling or not of the gases exhaust system in recirculation by the first heat exchanger and / or the second heat exchanger.

Le refroidissement des gaz d'échappement en recirculation 15 est donc avantageusement optimisé pour chaque régime du moteur et sur une large plage de fonctionnement.  The cooling of the exhaust gas recirculation 15 is therefore advantageously optimized for each engine speed and over a wide range of operation.

En effet, le refroidissement des gaz d'échappement en recirculation est dès lors uniquement fonction des moyens de refroidissement qui peuvent être commandés sélectivement pour que la température des gaz d'échappement en recirculation soient égale à une température de consigne déterminée en fonction des paramètres de fonctionnement et des applications pour chaque moteur.  Indeed, the cooling of the exhaust gas recirculation is therefore only a function of the cooling means that can be selectively controlled so that the temperature of the recirculating exhaust gas is equal to a set temperature determined according to the parameters of operation and applications for each engine.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - les températures d'entrée et de sortie du premier fluide caloporteur de refroidissement circulant dans le premier échangeur thermique sont supérieures aux températures d'entrée et de sortie respectivement du deuxième fluide caloporteur circulant dans le deuxième échangeur thermique; - le premier échangeur thermique de refroidissement des gaz d'échappement en recirculation est agencé en amont du deuxième échangeur thermique de capacité de refroidissement supérieure; - le premier fluide caloporteur est constitué par le liquide de refroidissement du circuit principal de refroidissement du moteur et le deuxième fluide caloporteur circule dans le circuit secondaire de refroidissement; - le deuxième fluide caloporteur est constitué par le liquide de refroidissement du circuit principal de refroidissement du moteur et le premier fluide caloporteur circule dans le circuit secondaire de refroidissement; - les moyens de commande de régulation comportent au Io moins un calculateur pour piloter la vanne EGR et/ou les première et deuxième vannes de régulation du refroidissement; la vanne EGR est pilotée au moyen d'une cartographie de commande du calculateur de manière à réguler le débit des gaz d'échappement en recirculation, en fonction de paramètres de s fonctionnement déterminés notamment du régime et du couple moteur; - la première vanne de régulation et/ou la deuxième vanne de régulation sont pilotées par une cartographie de commande du calculateur de manière à commander le refroidissement des gaz d'échappement en recirculation, en fonction de paramètres de fonctionnement déterminés notamment de la température des gaz d'échappement en recirculation mesurée en sortie par le capteur de mesure; - le groupe motopropulseur comporte des moyens intermédiaires de mesure de la température des gaz d'échappement qui sont agencés dans le conduit d'échappement en amont de la vanne EGR pour mesurer la température des gaz d'échappement avant recirculation et/ou dans l'un au moins des tronçons du conduit de recirculation pour mesurer la température des gaz d'échappement en recirculation et/ou dans l'un au moins des conduits de dérivation des gaz d'échappement en recirculation; - le groupe motopropulseur comporte des moyens de mesure de température du premier fluide caloporteur et/ou du deuxième fluide caloporteur.  According to other characteristics of the invention: the inlet and outlet temperatures of the first coolant circulating in the first heat exchanger are greater than the inlet and outlet temperatures respectively of the second heat transfer fluid flowing in the second heat exchanger; the first heat exchanger for cooling the exhaust gas in recirculation is arranged upstream of the second heat exchanger with a higher cooling capacity; the first coolant is constituted by the coolant of the main cooling circuit of the engine and the second heat transfer fluid circulates in the secondary cooling circuit; the second heat transfer fluid is constituted by the coolant of the main cooling circuit of the engine and the first heat transfer fluid circulates in the secondary cooling circuit; the control control means comprise at least one computer for controlling the EGR valve and / or the first and second cooling control valves; the EGR valve is controlled by means of a control map of the computer so as to regulate the flow of the exhaust gas recirculation, according to operating parameters determined in particular the speed and the engine torque; the first control valve and / or the second control valve are controlled by a control chart of the computer so as to control the cooling of the exhaust gases in recirculation, as a function of operating parameters determined in particular of the temperature of the gases recirculating exhaust outlet measured at the outlet by the measuring sensor; the powertrain comprises intermediate means for measuring the temperature of the exhaust gases which are arranged in the exhaust duct upstream of the EGR valve in order to measure the temperature of the exhaust gases before recirculation and / or in the at least one of the sections of the recirculation duct for measuring the temperature of the recirculating exhaust gas and / or in at least one of the recirculating exhaust gas bypass ducts; the powertrain comprises means for measuring the temperature of the first heat transfer fluid and / or the second heat transfer fluid.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique d'un groupe motopropulseur selon un premier mode de réalisation de to l'invention comportant une circuit de recirculation et des moyens de refroidissement associés dans lesquels le premier fluide caloporteur circule dans un circuit secondaire de refroidissement et le deuxième fluide caloporteur est constitué par le liquide de refroidissement du circuit principal de refroidissement du moteur; - la figure 2 est une représentation schématique d'un groupe motopropulseur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention comportant une circuit de recirculation et des moyens de refroidissement associés dans lesquels le premier fluide caloporteur est constitué par le liquide de refroidissement du circuit principal de refroidissement du moteur et le deuxième fluide caloporteur circule dans le circuit secondaire de refroidissement.  Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended figures in which: FIG. 1 is a schematic representation of a powertrain according to a first embodiment of the invention comprising a recirculation circuit and associated cooling means in which the first heat transfer fluid circulates in a secondary cooling circuit and the second heat transfer fluid is constituted by the cooling liquid of the main cooling circuit of the engine; FIG. 2 is a schematic representation of a powertrain according to a second embodiment of the invention comprising a recirculation circuit and associated cooling means in which the first heat transfer fluid is constituted by the cooling liquid of the main circuit. cooling of the engine and the second heat transfer fluid circulates in the secondary cooling circuit.

De plus, les éléments identiques, similaires ou analogues de l'invention seront désignés par les mêmes chiffres de 25 référence.  In addition, identical, similar or analogous elements of the invention will be referred to by the same reference numerals.

Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les expressions telles que "aval" et "amont" en référence aux figures et définitions données dans la description.  In the description and the claims, expressions such as "downstream" and "upstream" will be used in a nonlimiting manner with reference to the figures and definitions given in the description.

On a représenté à la figure 1, un groupe motopropulseur désigné de façon générale par la référence 10 et dont la structure générale connue ne sera pas entièrement détaillé ci-après.  FIG. 1 shows a powertrain designated generally by reference numeral 10 and whose general known structure will not be fully detailed hereinafter.

Le groupe motopropulseur 10 comporte un moteur à combustion interne 12, ici un moteur du type suralimenté.  The powertrain 10 comprises an internal combustion engine 12, here a supercharged type engine.

Le moteur 12 est refroidi par un circuit 14, dit circuit principal, de refroidissement du moteur, comportant un liquide de refroidissement 16, tel que de l'eau, avec ou sans additifs.  The engine 12 is cooled by a circuit 14, said main circuit, for cooling the engine, comprising a cooling liquid 16, such as water, with or without additives.

Le circuit principal 14 de refroidissement comporte une portion interne de circuit 18 qui traverse l'intérieur du moteur 12 et qui est généralement réalisée par un système de double paroi assurant la circulation du liquide de refroidissement 16 dans le moteur 12, notamment autour des chambres de combustion des cylindres (non représentés).  The main cooling circuit 14 comprises an internal circuit portion 18 which passes through the interior of the engine 12 and which is generally produced by a double-wall system ensuring the circulation of the coolant 16 in the engine 12, in particular around the chambers of the engine. combustion of the cylinders (not shown).

Par simplification, on a schématisé le moteur 12 et représenté en pointillés la portion de circuit 18 du circuit principal 14 de refroidissement du moteur 12.  For simplicity, the motor 12 has been schematized and shown in dashed line with the circuit portion 18 of the main cooling circuit 14 of the motor 12.

La portion interne 18 est raccordée au reste du circuit principal 14 de refroidissement du moteur 12 qui comporte conventionnellement un réservoir d'expansion (non représenté) contenant du liquide de refroidissement 16, une pompe centrifuge 20, un thermomètre (non représenté) pour mesurer la température du liquide 16 et un échangeur thermique 22 de type air-eau, communément appelé radiateur de refroidissement, destiné à dissiper dans l'air la chaleur du moteur 12 transmise au liquide de refroidissement 16.  The inner portion 18 is connected to the remainder of the main cooling circuit 14 of the engine 12 which conventionally comprises an expansion tank (not shown) containing coolant 16, a centrifugal pump 20, a thermometer (not shown) for measuring the temperature of the liquid 16 and a heat exchanger 22 of the air-water type, commonly called cooling radiator, for dissipating into the air the heat of the engine 12 transmitted to the coolant 16.

Un groupe moto-ventilateur principal (non représenté) est associé au radiateur de refroidissement 22 afin d'amener suffisamment d'air de refroidissement lorsque le courant d'air créé par la marche du véhicule est insuffisant, par exemple lorsque le véhicule roule doucement ou est arrêté alors que le moteur 12 continue de fonctionner.  A main motor-fan unit (not shown) is associated with the cooling radiator 22 in order to supply sufficient cooling air when the air flow created by the vehicle running is insufficient, for example when the vehicle is traveling slowly or is stopped while the engine 12 continues to operate.

Le circuit principal 14 de refroidissement comporte une portion externe 24 de circuit dont chaque extrémité est respectivement raccordée à une sortie 26 et une entrée 28 de la portion interne 18 du circuit.  The main cooling circuit 14 has an outer circuit portion 24 of which each end is respectively connected to an output 26 and an input 28 of the inner portion 18 of the circuit.

Suivant le sens de circulation du liquide de refroidissement 16 dans le circuit 14, la portion externe 24 comporte un premier tronçon 30 de conduit de raccordement reliant la sortie 26 de la >> portion interne 18 à la pompe 20, un second tronçon 32 de conduit raccordant la pompe 20 au radiateur 22 et un troisième tronçon 34 de conduit raccordant le radiateur 22 à l'entrée 28 de la portion interne 18.  According to the direction of circulation of the coolant 16 in the circuit 14, the outer portion 24 comprises a first section 30 of connecting conduit connecting the outlet 26 of the >> inner portion 18 to the pump 20, a second section 32 of conduit connecting the pump 20 to the radiator 22 and a third section 34 of duct connecting the radiator 22 to the inlet 28 of the inner portion 18.

Le moteur à combustion interne 12 comporte un circuit d'admission 36 de l'air nécessaire à la combustion ou d'un mélange air/carburant et un circuit d'échappement 38 d'évacuation des gaz brûlés issus de la combustion.  The internal combustion engine 12 comprises an intake circuit 36 of the air necessary for combustion or an air / fuel mixture and an exhaust system 38 for evacuating the burnt gases from the combustion.

Le circuit d'échappement 38 comporte généralement un Io collecteur d'échappement (non représenté) dans lequel débouchent différentes ramifications empruntées par les gaz d'échappement ou gaz brûlés qui s'échappent des cylindres, le collecteur se raccordant à un conduit d'échappement 40 par l'intermédiaire duquel les gaz d'échappement sont guidés vers 1s une tubulure d'échappement 42 qui débouche à l'extérieur.  The exhaust circuit 38 generally comprises an exhaust manifold (not shown) in which various branches emanating from the exhaust gas or flue gas escaping from the cylinders open, the manifold connecting to an exhaust duct 40 through which the exhaust gas is guided to 1s an exhaust pipe 42 which opens to the outside.

Une partie au moins des gaz d'échappement sortant du moteur 12 et circulant dans le conduit d'échappement 40 est susceptible d'être dirigée vers un circuit de recirculation au moyen d'une vanne de recirculation 44, dite vanne EGR.  At least a portion of the exhaust gas leaving the engine 12 and flowing in the exhaust duct 40 can be directed to a recirculation circuit by means of a recirculation valve 44, called EGR valve.

Le reste des gaz d'échappement poursuit son parcours dans le conduit d'échappement 40 jusqu'à une turbine 46 avant d'être évacués par la tubulure d'échappement 42.  The remainder of the exhaust gas continues its course in the exhaust duct 40 to a turbine 46 before being discharged through the exhaust pipe 42.

Le moteur 12 est du type suralimenté de sorte que la turbine 46 entraîne un compresseur 48 qui comprime l'air 25 d'admission en entrée du circuit d'admission 36.  The engine 12 is of the supercharged type so that the turbine 46 drives a compressor 48 which compresses the intake air at the inlet of the intake circuit 36.

Le circuit d'admission 36 comporte un conduit d'admission 50 dans lequel circule l'air d'admission comprimé par le compresseur 48, le conduit d'admission 50 comportant ici un radiateur 52, encore appelé refroidisseur d'air de suralimentation, pour refroidir l'air d'admission qui est, selon les paramètres de fonctionnement du moteur, introduit dans les cylindres du moteur 12 seul ou avec une partie des gaz d'échappement en recirculation auxquels l'air d'admission est mélangé.  The intake circuit 36 comprises an intake duct 50 in which the intake air compressed by the compressor 48 circulates, the intake duct 50 comprising here a radiator 52, also called a charge air cooler, for cooling the intake air which is, according to the operating parameters of the engine, introduced into the cylinders of the engine 12 alone or with a portion of the recirculating exhaust gas to which the intake air is mixed.

Pour faire recirculer au moins une partie des gaz d'échappement, il est donc prévu un circuit de recirculation des gaz d'échappement, désigné dans son ensemble par la référence 54.  To recirculate at least a portion of the exhaust gas, there is therefore provided an exhaust gas recirculation circuit, designated as a whole by the reference 54.

Le circuit de recirculation 54 des gaz d'échappement comporte la vanne de recirculation 44, dite vanne EGR, susceptible de commander sélectivement la recirculation d'au moins une partie des gaz d'échappement vers le moteur 12, ici par l'intermédiaire d'au moins un conduit de recirculation 56.  The recirculation circuit 54 of the exhaust gases comprises the recirculation valve 44, called the EGR valve, capable of selectively controlling the recirculation of at least a portion of the exhaust gases to the engine 12, here via at least one recirculation duct 56.

Le conduit de recirculation 56 est ici monté en dérivation entre le conduit d'échappement amont 40 du circuit d'échappement 38 du moteur 12 et le conduit d'admission aval 32 du circuit d'admission 36 du moteur 12.  The recirculation duct 56 is here mounted as a bypass between the upstream exhaust duct 40 of the exhaust circuit 38 of the engine 12 and the downstream intake duct 32 of the intake circuit 36 of the engine 12.

Le conduit de recirculation 56 comporte des moyens de 15 refroidissement 58 des gaz d'échappement en recirculation dans le circuit 54.  The recirculation duct 56 comprises means 58 for cooling the exhaust gas recirculation in the circuit 54.

Les moyens de refroidissement 58 sont constitués par au moins un premier échangeur thermique 60 dans lequel circule un premier fluide caloporteur de refroidissement et un deuxième échangeur thermique 62 dans lequel circule un deuxième fluide caloporteur de refroidissement.  The cooling means 58 consist of at least a first heat exchanger 60 in which circulates a first cooling coolant and a second heat exchanger 62 in which circulates a second coolant coolant.

Le groupe motopropulseur 10 comporte un circuit secondaire 64 de refroidissement de l'un desdits premier et deuxième fluides caloporteurs de refroidissement selon les modes de réalisation représentés respectivement aux figures 1 et 2.  The powertrain 10 comprises a secondary circuit 64 for cooling one of said first and second coolant coolants according to the embodiments respectively shown in Figures 1 and 2.

Le conduit de recirculation 56 comporte, successivement d'amont en aval selon le sens de recirculation des gaz, un tronçon amont 66 de conduit raccordant l'une des voies de la vanne EGR 44 à l'entrée du premier échangeur thermique 60, un tronçon intermédiaire 68 situé entre la sortie du premier échangeur 60 et l'entrée du deuxième échangeur 62, et un tronçon aval 70 de conduit raccordant la sortie du deuxième échangeur 62 à la jonction du conduit de recirculation 56 avec le conduit d'admission 50.  The recirculation duct 56 comprises, successively from upstream to downstream in the direction of recirculation of the gases, an upstream section 66 of duct connecting one of the channels of the EGR valve 44 to the inlet of the first heat exchanger 60, a section intermediate 68 located between the outlet of the first exchanger 60 and the inlet of the second exchanger 62, and a downstream section 70 of duct connecting the outlet of the second exchanger 62 to the junction of the recirculation duct 56 with the intake duct 50.

Le circuit de recirculation 54 comporte au moins un conduit principal 72 de dérivation des gaz d'échappement en recirculation par rapport au tronçon amont 66 du conduit de recirculation 56 de manière à pouvoir court-circuiter le premier échangeur thermique 60, c'est à dire à réaliser un by-pass du premier échangeur thermique 60, pour constituer une portion non refroidie du circuit de recirculation 54.  The recirculation circuit 54 comprises at least one main conduit 72 for diverting the exhaust gas recirculation with respect to the upstream section 66 of the recirculation duct 56 so as to be able to short-circuit the first heat exchanger 60, that is to say performing a bypass of the first heat exchanger 60 to form a non-cooled portion of the recirculation circuit 54.

Le conduit principal 72 de dérivation comporte deux extrémités se raccordant au conduit de recirculation 56, l'une des extrémités, dite branche amont 74, se raccorde au tronçon amont 66 du conduit de recirculation 56 situé entre la vanne EGR 44 et le premier échangeur thermique 60, tandis que l'autre des extrémités, dite branche aval 76, se raccorde au tronçon aval 70 du conduit de recirculation 56 situé entre le deuxième échangeur thermique 62 et la jonction avec le conduit d'admission 50.  The main bypass duct 72 has two ends connected to the recirculation duct 56, one of the ends, called upstream branch 74, is connected to the upstream section 66 of the recirculation duct 56 situated between the EGR valve 44 and the first heat exchanger. 60, while the other of the ends, said downstream branch 76, is connected to the downstream section 70 of the recirculation duct 56 situated between the second heat exchanger 62 and the junction with the intake duct 50.

Le circuit de recirculation 54 comporte aussi un conduit secondaire 78 de dérivation des gaz d'échappement en recirculation par rapport au tronçon intermédiaire 68 de conduit de recirculation 56 comportant le deuxième échangeur thermique 62, de manière à pouvoir court- circuiter le deuxième échangeur thermique 62, c'est à dire à réaliser un by-pass du deuxième échangeur thermique 62, pour constituer une portion non refroidie du circuit de recirculation 54.  The recirculation circuit 54 also comprises a secondary duct 78 for diverting the exhaust gas recirculation with respect to the intermediate section 68 of recirculation duct 56 comprising the second heat exchanger 62, so as to be able to bypass the second heat exchanger 62 , that is to say to achieve a bypass of the second heat exchanger 62, to form a non-cooled portion of the recirculation circuit 54.

Le conduit secondaire 78 de dérivation se raccorde à l'une de ses extrémités au tronçon intermédiaire 68 du conduit de recirculation 56 situé entre les premier et deuxième échangeurs thermiques 60, 62 et à l'autre de ses extrémités au conduit principal 72 de dérivation, en amont de la branche aval 76.  The secondary branch duct 78 is connected at one of its ends to the intermediate section 68 of the recirculation duct 56 situated between the first and second heat exchangers 60, 62 and at the other end thereof to the main bypass duct 72, upstream of the downstream branch 76.

La portion non-refroidie du circuit de recirculation 54 est constituée par le conduit principal 72 et le conduit secondaire 78 de dérivation des gaz d'échappement en recirculation.  The uncooled portion of the recirculation circuit 54 is constituted by the main pipe 72 and the secondary duct 78 bypassing the recirculating exhaust gas.

Avantageusement, le circuit de recirculation 54 comporte des moyens commandés pour réguler la circulation des gaz d'échappement en recirculation dans la portion non refroidie ou dans la portion refroidie du circuit 54 comportant les moyens de refroidissement 58 apte à refroidir si nécessaire les gaz d'échappement en recirculation.  Advantageously, the recirculation circuit 54 comprises controlled means for regulating the circulation of the exhaust gases by recirculation in the uncooled portion or in the cooled portion of the circuit 54 comprising the cooling means 58 able to cool the gas if necessary. recirculating exhaust.

Les moyens commandés de régulation comportent au s moins une première vanne de régulation 80 située à la jonction de la branche amont 74 du conduit principal 72 de dérivation et du tronçon amont 66 du conduit de recirculation 56.  The controlled regulation means comprise at least one first control valve 80 located at the junction of the upstream branch 74 of the main bypass duct 72 and the upstream section 66 of the recirculation duct 56.

La première vanne de régulation 80 est ainsi susceptible d'orienter sélectivement tout ou partie des gaz d'échappement en recirculation vers le conduit principal de dérivation, c'est à dire vers la portion non-refroidie du circuit 54, ou vers le premier échangeur thermique 60 de refroidissement.  The first control valve 80 is thus capable of selectively orienting all or part of the exhaust gas recirculation to the main bypass duct, that is to say towards the non-cooled portion of the circuit 54, or to the first exchanger thermal 60 cooling.

Les moyens commandés de régulation comportent une deuxième vanne de régulation 82 située à la jonction du conduit 15 secondaire 78 de dérivation et du tronçon intermédiaire 68 du conduit de recirculation 56 La première vanne de régulation 80 est ainsi susceptible d'orienter sélectivement tout ou partie des gaz d'échappement en recirculation sortant du premier échangeur thermique 60 vers le conduit secondaire 78 de dérivation, c'est à dire vers la portion non-refroidie du circuit 54, ou vers le deuxième échangeur thermique 62 de refroidissement.  The controlled regulation means comprise a second control valve 82 located at the junction of the secondary bypass duct 78 and the intermediate section 68 of the recirculation duct 56. The first control valve 80 is thus capable of selectively orienting all or part of the recirculating exhaust gas leaving the first heat exchanger 60 to the bypass secondary duct 78, that is to say towards the non-cooled portion of the circuit 54, or to the second heat exchanger 62 for cooling.

Le circuit de recirculation 54 comporte au moins un capteur de mesure 84, tel qu'un thermocouple, qui est ici agencé dans le tronçon aval 70 du conduit de recirculation 56, en amont de la jonction avec le conduit d'admission 50 et en aval de la jonction avec le conduit principal 72 de dérivation.  The recirculation circuit 54 comprises at least one measurement sensor 84, such as a thermocouple, which is here arranged in the downstream section 70 of the recirculation duct 56, upstream of the junction with the inlet duct 50 and downstream the junction with the main conduit 72 bypass.

Le thermocouple 84 est apte à fournir un signal représentatif de la température des gaz d'échappement en recirculation dans le tronçon aval 70 du conduit de recirculation 56, c'est à dire en sortie du circuit de recirculation 54 quelle que soit la portion refroidie ou non empruntée par les gaz et avantageusement avant que lesdits gaz ne soient mélangés à l'air d'admission pour être réintroduits dans les cylindres du moteur 12.  The thermocouple 84 is capable of supplying a signal representative of the temperature of the exhaust gas recirculating in the downstream section 70 of the recirculation duct 56, ie at the outlet of the recirculation circuit 54, whatever the cooled or not borrowed by the gases and advantageously before said gases are mixed with the intake air to be reintroduced into the cylinders of the engine 12.

Le signal représentatif de la température des gaz d'échappement en recirculation mesurée par le thermocouple 84 5 est transmis à des moyens de commande 86.  The signal representative of the recirculating exhaust gas temperature measured by the thermocouple 84 is transmitted to control means 86.

Les moyens de commande 86 constituent par conséquent des moyens de régulation asservis en boucle fermée qui sont susceptibles, en fonction dudit signal représentatif, de commander sélectivement d'une part la vanne EGR 44 pour o contrôler le débit des gaz d'échappement en recirculation dans le circuit 54 et, d'autre part, la première vanne 80 et la deuxième vanne 82 qui sont pilotées pour réguler la température des gaz d'échappement en recirculation en commandant sélectivement le passage des gaz dans la portion non-refroidie du circuit 54 ou vers la portion refroidie comportant le premier échangeur thermique 60 et le deuxième échangeur thermique 62.  The control means 86 therefore constitute closed-loop servocontrol means which are capable, as a function of said representative signal, of selectively controlling, on the one hand, the EGR valve 44 to control the flow rate of the recirculating exhaust gases. the circuit 54 and, on the other hand, the first valve 80 and the second valve 82 which are controlled to regulate the temperature of the recirculating exhaust gas by selectively controlling the passage of the gases in the uncooled portion of the circuit 54 or to the cooled portion having the first heat exchanger 60 and the second heat exchanger 62.

Les moyens de commande 86 comportent au moins un calculateur 88 pour piloter, l'ouverture ou la fermeture, de la vanne EGR 44 et/ou les moyens commandés 80, 82 de régulation du refroidissement.  The control means 86 comprise at least one computer 88 for controlling, opening or closing, the EGR valve 44 and / or the controlled cooling control means 80, 82.

On a représenté sur les figures 1 et 2 en trait pointillé les liaisonsentre les moyens de commande 86 comportant le calculateur 88 et les différents vannes de régulation pilotées.  FIGS. 1 and 2 show in dotted lines the connections between the control means 86 comprising the computer 88 and the various controlled control valves.

Avantageusement, la vanne EGR est pilotée au moyen d'une cartographie de commande du calculateur 88 de manière à réguler le débit des gaz d'échappement en recirculation, en fonction de paramètres de fonctionnement déterminés notamment du régime et du couple moteur.  Advantageously, the EGR valve is controlled by means of a control map of the computer 88 so as to regulate the flow of the exhaust gas recirculation, as a function of operating parameters determined in particular the speed and the engine torque.

Avantageusement, la première vanne de régulation 80 et/ou la deuxième vanne de régulation 82 sont aussi pilotées par une cartographie de commande du calculateur 88 de manière à commander le refroidissement des gaz d'échappement en recirculation, en fonction de paramètres de fonctionnement déterminés notamment de la température des gaz d'échappement en recirculation mesurée en sortie par le thermocouple formant le capteur de mesure 84.  Advantageously, the first control valve 80 and / or the second control valve 82 are also controlled by a control map of the computer 88 so as to control the cooling of the exhaust gases in recirculation, as a function of operating parameters determined in particular. the temperature of the recirculating exhaust gas measured at the outlet by the thermocouple forming the measuring sensor 84.

De préférence, les températures d'entrée TE1 et de sortie TS1 du premier fluide caloporteur de refroidissement circulant dans le premier échangeur thermique 60 sont respectivement supérieures aux températures d'entrée TE2 et de sortie TS2 du deuxième fluide caloporteur circulant dans le deuxième échangeur thermique 62.  Preferably, the inlet temperature TE 1 and output temperature TS 1 of the first cooling heat transfer fluid flowing in the first heat exchanger 60 are respectively greater than the inlet temperature TE 2 and output temperature TS 2 of the second heat transfer fluid circulating in the second heat exchanger 62 .

Avantageusement, le premier échangeur thermique 60 de o refroidissement des gaz d'échappement en recirculation est donc ainsi agencé en amont du deuxième échangeur thermique 62 de capacité de refroidissement supérieure.  Advantageously, the first heat exchanger 60 for cooling the exhaust gas recirculation is thus arranged upstream of the second heat exchanger 62 of higher cooling capacity.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 1, le premier fluide caloporteur du premier échangeur 1s thermique 60 circule dans le circuit secondaire 64 de refroidissement et le deuxième fluide caloporteur du deuxième échangeur thermique 62 est constitué par le liquide de refroidissement du circuit principal 14 de refroidissement du moteur 12.  According to a first embodiment of the invention illustrated in FIG. 1, the first heat transfer fluid of the first heat exchanger 1s 60 circulates in the secondary cooling circuit 64 and the second heat transfer fluid of the second heat exchanger 62 is constituted by the liquid of cooling of the main cooling circuit 14 of the engine 12.

On décrira ci-après le fonctionnement général du circuit de recirculation 54 des gaz d'échappement.  The general operation of the recirculation circuit 54 of the exhaust gas will be described below.

De préférence selon une cartographie de commande qui est fonction de paramètres de fonctionnement déterminés tels que le régime et le couple moteur, le calculateur 88 des moyens de commande 86 de régulation commande l'ouverture et la fermeture de la vanne EGR 44 pour faire recirculer en dérivation au moins une partie des gaz d'échappement du conduit d'échappement 40 vers le conduit de recirculation 56.  Preferably according to a control map which is a function of determined operating parameters such as the speed and the engine torque, the computer 88 of the control means 86 controls the opening and closing of the EGR valve 44 to recirculate diverting at least a portion of the exhaust gas from the exhaust duct 40 to the recirculation duct 56.

Le degré d'ouverture de la vanne EGR 44 est piloté en fonction d'une cartographie de commande par le calculateur 88 de manière à contrôler avec précision le débit des gaz d'échappement en recirculation dans le circuit 54.  The degree of opening of the EGR valve 44 is controlled according to a control map by the computer 88 so as to precisely control the flow of the exhaust gas recirculation in the circuit 54.

De manière analogue, le calculateur 88 pilote la première vanne de régulation 80 pour diriger sélectivement les gaz d'échappement en recirculation vers la portion refroidie et/ou vers la portion non refroidie du circuit de recirculation 54.  Similarly, the computer 88 controls the first control valve 80 to selectively direct the recirculated exhaust gas to the cooled portion and / or to the uncooled portion of the recirculation circuit 54.

La vanne EGR 44 et les première et deuxième vannes de régulation 80, 82 sont des vannes trois voies, par exemple des 5 électrovannes pilotées par le calculateur 88.  The EGR valve 44 and the first and second control valves 80, 82 are three-way valves, for example solenoid valves controlled by the computer 88.

La première vanne de régulation 80 dirige ici les gaz d'échappement en recirculation soit vers le conduit de recirculation 56 pour y être refroidis par le premier échangeur thermique 60, soit vers le conduit principal de recirculation 72 du to circuit 54.  The first control valve 80 here directs the recirculating exhaust gas to either the recirculation duct 56 to be cooled by the first heat exchanger 60, or to the main recirculation duct 72 of the circuit 54.

En effet, lorsque le moteur 12 fonctionne à fortes charges, il rejette de façon importante des oxydes d'azote (NOx) du fait notamment de son alimentation importante en carburant et il est par conséquent préférable de refroidir fortement les gaz d'échappement en recirculation pour réduire prioritairement les émissions de NOx.  Indeed, when the engine 12 operates at high loads, it releases significantly nitrogen oxides (NOx) due in particular to its high fuel supply and it is therefore better to greatly cool the exhaust gas recirculation to reduce NOx emissions first.

Dans ce cas, les gaz d'échappement en recirculation sont avantageusement orientés par la première vanne de régulation 80 vers la portion refroidie du circuit de recirculation 54, c'est-à-dire vers le premier échangeur thermique 60 où lesdits gaz vont être refroidis par le premier fluide caloporteur du circuit secondaire 64 de refroidissement.  In this case, the recirculating exhaust gas is advantageously directed by the first control valve 80 to the cooled portion of the recirculation circuit 54, that is to say towards the first heat exchanger 60 where said gases will be cooled. by the first heat transfer fluid of the secondary cooling circuit 64.

Ainsi, le premier fluide caloporteur circulant à travers le premier échangeur thermique 60 permet de refroidir les gaz d'échappement en recirculation et de réduire leur température jusqu'à une température déterminée qui est notamment fonction du circuit 64.  Thus, the first heat transfer fluid flowing through the first heat exchanger 60 makes it possible to cool the recirculating exhaust gases and to reduce their temperature to a determined temperature which is in particular a function of the circuit 64.

De préférence, la deuxième vanne de régulation 82 est alors avantageusement pilotée de manière que les gaz d'échappement en recirculation sortant du premier échangeur thermique 60 soient dirigés vers le deuxième échangeur thermique 62 traversé par le liquide de refroidissement du circuit principal 14 de refroidissement du moteur 12.  Preferably, the second control valve 82 is then advantageously controlled in such a way that the recirculating exhaust gases leaving the first heat exchanger 60 are directed towards the second heat exchanger 62 through which the cooling liquid of the main cooling circuit 14 of the motor 12.

Ainsi lorsque les gaz d'échappement en recirculation traverse la partie du conduit aval 70, le thermocouple 84 mesure la température des gaz et un signal représentatif est transmis au calculateur 88 pour y être avantageusement comparé avec une température de consigne déterminée selon les cartographies de commande.  Thus, when the recirculating exhaust gas passes through the portion of the downstream duct 70, the thermocouple 84 measures the temperature of the gases and a representative signal is transmitted to the computer 88 to be advantageously compared with a set temperature determined according to the control mappings. .

C'est par conséquent le calculateur 88 qui détermine ici grâce au signal du thermocouple 84 si la température de consigne est atteinte ou non.  It is therefore the computer 88 which determines here by the signal of the thermocouple 84 whether the set temperature is reached or not.

Si la température de consigne est atteinte, la deuxième vanne de régulation 82 est maintenue dans cette position de manière que les gaz d'échappement en recirculation soient successivement refroidis par le premier échangeur thermique 60 formant un premier étage de refroidissement des moyens de 1s refroidissement 58 et par le deuxième échangeur thermique 62 formant un deuxième étage de refroidissement, ici en série avec le premier étage.  If the target temperature is reached, the second control valve 82 is maintained in this position so that the recirculating exhaust gas is successively cooled by the first heat exchanger 60 forming a first cooling stage of the cooling means 58 and by the second heat exchanger 62 forming a second cooling stage, here in series with the first stage.

Si au contraire la température de consigne n'est pas atteinte, par exemple si la température des gaz est inférieure à la température de consigne, c'est à dire si le refroidissement est trop important, le calculateur 88 commande alors la deuxième vanne de régulation pilotée 82 pour dévier tout ou partie des gaz d'échappement en recirculation sortant du premier échangeur thermique 60 vers le conduit secondaire de dérivation 78 se raccordant au conduit principal 72 de manière que lesdits gaz d'échappement en recirculation ne soient plus refroidis que par le premier échangeur thermique 60.  If, on the other hand, the set temperature is not reached, for example if the temperature of the gases is lower than the set temperature, that is to say if the cooling is too great, the computer 88 then controls the second control valve driven 82 to deflect all or part of the recirculating exhaust gas exiting the first heat exchanger 60 to the bypass secondary conduit 78 connecting to the main conduit 72 so that said recirculating exhaust gas is cooled only by the first heat exchanger 60.

Comme on peut le voir à la figure 1, le deuxième échangeur thermique 62 est ici traversé par le liquide de refroidissement du circuit principal 14 de refroidissement du moteur 12.  As can be seen in FIG. 1, the second heat exchanger 62 is here crossed by the coolant of the main cooling circuit 14 of the engine 12.

Ainsi qu'on l'aura compris, la premier et la deuxième vannes de régulation 80, 82 sont susceptibles d'être pilotées indépendamment l'une de l'autre par le calculateur 88 des moyens de commande 86 asservis en boucle fermée, notamment selon la température mesurée par le thermocouple 84, de manière à refroidir les gaz d'échappement en recirculation sélectivement par l'un et/ou l'autre échangeurs thermiques 60, 62.  As will have been understood, the first and the second regulating valves 80, 82 can be controlled independently of one another by the computer 88 of the control means 86 servo-controlled in a closed loop, in particular according to the temperature measured by the thermocouple 84, so as to cool the exhaust gas by recirculation selectively by one and / or the other heat exchangers 60, 62.

Bien entendu, la deuxième vanne de régulation 82 peut en variante être par défaut pilotée de manière que les gaz d'échappement en recirculation sortant du premier échangeur thermique 60 soient dirigés en priorité vers le conduit secondaire de dérivation 78, c'est-à-dire vers la portion non refroidie du to circuit 54, et de n'ouvrir la vanne 82 pour les diriger vers le deuxième échangeur thermique 62 que si la température mesurée était supérieure à la température de consigne.  Of course, the second control valve 82 may alternatively be controlled by default so that the recirculating exhaust gases leaving the first heat exchanger 60 are directed in priority to the secondary bypass duct 78, i.e. say to the uncooled portion of the circuit 54, and open the valve 82 to direct them to the second heat exchanger 62 if the measured temperature was higher than the set temperature.

Si le moteur 12 fonctionne, au contraire, à faibles charges, il rejette alors de façon importante du monoxyde de carbone (CO) et des hydrocarbures imbrûlés (HO) et il est donc préférable de refroidir le moins possible les gaz d'échappement en recirculation dans le circuit 54.  If the engine 12 operates, on the contrary, at low loads, it then significantly releases carbon monoxide (CO) and unburned hydrocarbons (HO) and it is therefore preferable to cool as little as possible the exhaust gas recirculation in the circuit 54.

Dans ce cas, la première vanne de régulation 80 est pilotée par le calculateur 88 de manière à diriger les gaz d'échappement en recirculation vers la portion non refroidie du circuit 54, c'est-à-dire vers le conduit principal de dérivation 72 pour court-circuiter les moyens de refroidissement 58.  In this case, the first control valve 80 is driven by the computer 88 so as to direct the recirculating exhaust gas to the uncooled portion of the circuit 54, that is to say to the main branch conduit 72 to short-circuit the cooling means 58.

Par comparaison avec la figure 1, dans le second mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 2, le premier fluide caloporteur est constitué par le liquide de refroidissement du circuit principal 14 de refroidissement du moteur 12 et le deuxième fluide caloporteur circule dans le circuit secondaire 64 de refroidissement.  In comparison with FIG. 1, in the second embodiment of the invention illustrated in FIG. 2, the first heat transfer fluid is constituted by the coolant of the main cooling circuit 14 of the engine 12 and the second heat transfer fluid circulates in the secondary cooling circuit 64.

Le circuit secondaire 64 de refroidissement est de préférence un circuit de refroidissement indépendant comportant notamment un troisième échangeur thermique 90 de refroidissement du fluide caloporteur traversant le premier 60 ou le deuxième 62 échangeur thermique selon le mode de réalisation.  The secondary cooling circuit 64 is preferably an independent cooling circuit including in particular a third heat exchanger 90 for cooling the heat transfer fluid passing through the first 60 or the second 62 heat exchanger according to the embodiment.

Avantageusement, le refroidissement rnaximum des gaz d'échappement en recirculation n'est alors plus limité par la température et le débit du liquide de refroidissement 16 du circuit principal 14 de refroidissement du moteur 12.  Advantageously, the maximum cooling of the recirculating exhaust gas is then no longer limited by the temperature and the flow rate of the coolant 16 of the main cooling circuit 14 of the engine 12.

De préférence, le troisième échangeur thermique 90 est un échangeur du type air-liquide notamment air-eau, dans lequel le liquide constitue le fluide caloporteur susceptible d'être refroidi par un flux d'air extérieur de la même manière analogue au radiateur de refroidissement 22 ou au radiateur d'air de suralimentation 52.  Preferably, the third heat exchanger 90 is a heat exchanger of the air-liquid type, in particular air-water, in which the liquid constitutes the coolant that can be cooled by an outside air flow in the same manner as the cooling radiator. 22 or the charge air radiator 52.

Le circuit secondaire 64 de refroidissement comporte aussi une pompe 92 pour assurer la circulation du fluide caloporteur circulant dans le circuit 64 et à travers l'un 60, 62 des échangeurs thermiques.  The secondary cooling circuit 64 also comprises a pump 92 for circulating the coolant circulating in the circuit 64 and through the one 60, 62 of the heat exchangers.

Avantageusement, le troisième échangeur thermique est aussi refroidi par un groupe moto-ventilateur, tel que celui du radiateur de refroidissement 22.  Advantageously, the third heat exchanger is also cooled by a motor-fan unit, such as that of the cooling radiator 22.

En variante, le circuit secondaire de refroidissement est intégré au circuit de climatisation du véhicule qui comporte avantageusement un évaporateur et une vanne trois voies permettant de répartir le fluide frigorigène de climatisation entre l'évaporateur du circuit de climatisation et un échangeur thermique 60, 62 de refroidissement des gaz d'échappement en recirculation du circuit de recirculation 54.  In a variant, the secondary cooling circuit is integrated in the air conditioning circuit of the vehicle, which advantageously comprises an evaporator and a three-way valve for distributing the cooling refrigerant fluid between the evaporator of the air-conditioning circuit and a heat exchanger 60, 62 of exhaust gas cooling in recirculation of the recirculation circuit 54.

Avantageusement, ladite vanne trois voies intégrée au circuit de climatisation est pilotée par les moyens de commande 86 comportant le calculateur 88, en fonction notamment de la demande de climatisation du véhicule.  Advantageously, said three-way valve integrated in the air conditioning circuit is controlled by the control means 86 comprising the computer 88, in particular according to the air conditioning demand of the vehicle.

Bien entendu, le groupe motopropulseur 10 peut comporter des moyens intermédiaires de mesure de la température des gaz d'échappement, notamment des moyens de mesure agencés dans le conduit d'échappement en amont de la vanne EGR pour mesurer la température des gaz d'échappement avant recirculation et/ou dans l'un au moins des tronçons du conduit de recirculation pour mesurer la température des gaz d'échappement en recirculation et/ou dans l'un au moins des conduits de dérivation des gaz d'échappement en recirculation.  Of course, the powertrain 10 may comprise intermediate means for measuring the temperature of the exhaust gas, in particular measuring means arranged in the exhaust duct upstream of the EGR valve for measuring the temperature of the exhaust gas. before recirculation and / or in at least one of the sections of the recirculation duct for measuring the temperature of the recirculating exhaust gas and / or in at least one of the recirculating exhaust gas bypass ducts.

Avantageusement, les moyens de refroidissement 58 ou les circuits principal 14 et secondaire 64 de refroidissement comporte des moyens de mesure de température du premier fluide caloporteur et/ou du deuxième fluide caloporteur.  Advantageously, the cooling means 58 or the main 14 and secondary 64 cooling circuits comprises means for measuring the temperature of the first heat transfer fluid and / or the second heat transfer fluid.

L'invention est avantageusement mise en oeuvre dans des moteurs suralimentés de type Diesel pour en réduire les io émissions de polluants, notamment les émissions importantes d'oxydes d'azote qui résultent des températures de combustion élevées de ce type de moteur.  The invention is advantageously used in supercharged diesel engines to reduce pollutant emissions, especially the large emissions of nitrogen oxides which result from the high combustion temperatures of this type of engine.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Groupe motopropulseur (10) de véhicule automobile, du type comportant: - un moteur (12) à combustion interne; s - un circuit principal (14) de refroidissement du moteur (12) dans lequel circule un liquide de refroidissement (16) ; - un circuit de recirculation (54) des gaz d'échappement comportant au moins une vanne de recirculation (44), dite vanne EGR, commandant la recirculation d'au moins une partie des gaz io d'échappement vers le moteur (12) par l'intermédiaire d'au moins un conduit de recirculation (56) qui, monté en dérivation entre un conduit d'échappement amont (40) et un conduit d'admission aval (50), comporte des moyens de refroidissement (58) des gaz d'échappement en recirculation constitués par au moins un premier échangeur thermique (60) dans lequel circule un premier fluide caloporteur de refroidissement et un deuxième échangeur thermique (62) dans lequel circule un deuxième fluide caloporteur de refroidissement; - un circuit secondaire (64) de refroidissement de l'un 20 desdits premier et deuxième fluides caloporteurs de refroidissement, caractérisé en ce que le circuit de recirculation (54) comporte au moins: - un conduit principal (72) de dérivation des gaz d'échappement en recirculation par rapport au tronçon du conduit de recirculation (56) comportant le premier échangeur thermique (60), dont l'une des extrémités se raccorde au tronçon amont (66) du conduit de recirculation (56) situé entre la vanne EGR (44) et le premier échangeur thermique (60) et dont l'autre des extrémités se raccorde au tronçon aval (70) du conduit de recirculation (56) situé entre le deuxième échangeur thermique (62) et la jonction avec le conduit d'admission (50), et - un conduit secondaire (78) de dérivation des gaz d'échappement en recirculation par rapport au tronçon de conduit de recirculation (56) comportant le deuxième échangeur thermique (62), dont l'une des extrémités se raccorde un tronçon intermédiaire (68) du conduit de recirculation (56) situé entre les premier et deuxième échangeurs thermiques (60, 62) et dont l'autre des extrémités se raccorde au conduit principal (72) de dérivation, - des moyens commandés pour réguler la circulation des gaz d'échappement en recirculation dans le circuit de recirculation (54) apte à refroidir lesdits gaz et qui comportent au moins: É une première vanne (80) de régulation susceptible d'orienter sélectivement tout ou partie des gaz d'échappement en recirculation vers le conduit principal de dérivation (72) et/ou vers le premier échangeur thermique (60) de refroidissement, et É une deuxième vanne (82) de régulation susceptible d'orienter sélectivement tout ou partie des gaz d'échappement en recirculation vers le conduit secondaire de dérivation (78) et/ou vers le deuxième échangeur thermique (62) de refroidissement, et en ce qu'il comporte: - au moins un capteur de mesure (84) qui est agencé dans le tronçon aval (70) du conduit de recirculation (56) en amont de la jonction avec le conduit d'admission (50) et en aval de la jonction avec le conduit principal de dérivation (72) et qui est apte à fournir un signal représentatif de la température des gaz d'échappement en recirculation refroidis ou non, et - des moyens de commande (86) de régulation asservis en boucle fermée qui sont susceptibles, en fonction dudit signal représentatif, de commander sélectivement d'une part la vanne EGR (44) pour contrôler le débit des gaz d'échappement en recirculation dans le circuit (54) et, d'autre part, les première et deuxième vannes (80, 82) pilotées pour réguler la température des gaz d'échappement en recirculation en commandant sélectivement le refroidissement ou non des gaz d'échappement en recirculation par le premier échangeur thermique (60) et/ou le deuxième échangeur thermique (62).  Motor vehicle power train (10), of the type comprising: - an internal combustion engine (12); s - a main cooling circuit (14) of the engine (12) in which a coolant (16) circulates; an exhaust gas recirculation circuit (54) comprising at least one recirculation valve (44), called the EGR valve, controlling the recirculation of at least a portion of the exhaust gases to the engine (12) by via at least one recirculation duct (56) which, shunted between an upstream exhaust duct (40) and a downstream intake duct (50), comprises means for cooling (58) the gases recirculating exhaust system consisting of at least a first heat exchanger (60) in which a first cooling coolant circulates and a second heat exchanger (62) in which a second cooling coolant circulates; a secondary circuit (64) for cooling one of said first and second cooling coolant fluids, characterized in that the recirculation circuit (54) comprises at least: a main conduit (72) for diverting the cooling gases; recirculation exhaust with respect to the section of the recirculation duct (56) having the first heat exchanger (60), one end of which connects to the upstream section (66) of the recirculation duct (56) located between the EGR valve (44) and the first heat exchanger (60) and the other end of which connects to the downstream section (70) of the recirculation duct (56) located between the second heat exchanger (62) and the junction with the duct. intake (50), and - a secondary duct (78) of recirculating exhaust gas with respect to the section of recirculation duct (56) having the second heat exchanger (62), one end of which is connected a intermediate section (68) of the recirculation duct (56) located between the first and second heat exchangers (60, 62) and the other end of which connects to the main duct (72) of bypass, - means controlled to regulate the circulation of the recirculating exhaust gases in the recirculation circuit (54) able to cool said gases and which comprise at least: E a first regulating valve (80) capable of selectively orienting all or part of the exhaust gases by recirculation to the main bypass duct (72) and / or the first heat exchanger (60) for cooling, and E a second control valve (82) capable of selectively orienting all or part of the exhaust gas recirculation to the bypass secondary duct (78) and / or to the second cooling heat exchanger (62), and in that it comprises: - at least one measuring sensor (84) which is arranged in the downstream section (70) of the recirculation duct (56) upstream of the junction with the intake duct (50) and downstream of the junction with the main bypass duct (72) and which is capable of supplying a representative signal the cooled or uncooled exhaust gas temperature, and closed-loop servo control means (86) which, depending on said representative signal, are capable of selectively controlling the EGR valve ( 44) for controlling the flow rate of the recirculating exhaust gas in the circuit (54) and, on the other hand, the first and second valves (80, 82) controlled to control the temperature of the recirculating exhaust gas by controlling selectively cooling or not the exhaust gas recirculation by the first heat exchanger (60) and / or the second heat exchanger (62). 2. Groupe motopropulseur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les températures d'entrée (TE1) et de sortie (TS1) du premier fluide caloporteur de refroidissement circulant dans le premier échangeur thermique (60) sont supérieures aux températures d'entrée (TE2) et de sortie (TS2) respectivement du deuxième fluide caloporteur circulant dans le deuxième échangeur thermique (62).  2. Power train (10) according to claim 1, characterized in that the inlet (TE1) and outlet (TS1) temperatures of the first coolant circulating in the first heat exchanger (60) are greater than the temperatures of input (TE2) and output (TS2) respectively of the second heat transfer fluid flowing in the second heat exchanger (62). 3. Groupe motopropulseur (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier échangeur thermique (60) de refroidissement des gaz d'échappement en recirculation est agencé en amont du deuxième échangeur thermique (62) de capacité de refroidissement supérieure.  3. Power train (10) according to claim 2, characterized in that the first heat exchanger (60) for cooling the exhaust gas recirculation is arranged upstream of the second heat exchanger (62) of higher cooling capacity. 4. Groupe motopropulseur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier fluide caloporteur est constitué par le liquide de refroidissement du circuit principal de refroidissement (14) du moteur (12), et en ce que le deuxième fluide caloporteur circule dans le circuit secondaire de refroidissement (64).  4. Power train (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first coolant is constituted by the coolant of the main cooling circuit (14) of the engine (12), and in that the second heat transfer fluid circulates in the secondary cooling circuit (64). 5. Groupe motopropulseur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième fluide caloporteur est constitué par le liquide de refroidissement du circuit principal de refroidissement (14) du moteur (12), et en ce que le premier fluide caloporteur circule dans le circuit secondaire (64) de refroidissement.  Powertrain (10) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the second heat transfer fluid is constituted by the coolant of the main cooling circuit (14) of the engine (12), and in that the first heat transfer fluid circulates in the secondary cooling circuit (64). 6. Groupe motopropulseur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande (86) de régulation comportent au moins un calculateur (88) pour piloter la vanne EGR (44) et/ou les première et deuxième vannes (80, 82) de régulation du refroidissement.  6. Powertrain (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the control means (86) for regulating comprise at least one computer (88) for controlling the EGR valve (44) and / or the first and second cooling control valves (80, 82). 7. Groupe motopropulseur (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la vanne EGR (44) est pilotée au moyen d'une cartographie de commande du calculateur (88) de manière à réguler le débit des gaz d'échappement en recirculation, en fonction de paramètres de fonctionnement déterminés notamment du régime et du couple moteur.  7. Power train (10) according to claim 6, characterized in that the EGR valve (44) is controlled by means of a control map of the computer (88) so as to regulate the flow of the exhaust gas recirculation , depending on the operating parameters determined in particular the speed and the engine torque. 8. Groupe motopropulseur (10) selon l'une des revendica- s tions 6 ou 7, caractérisé en ce que la première vanne de régulation (80) et/ou la deuxième vanne de régulation (82) sont pilotées par une cartographie de commande du calculateur (88) de manière à commander le refroidissement des gaz d'échappement en recirculation, en fonction de paramètres de o fonctionnement déterminés notamment de la température des gaz d'échappement en recirculation mesurée en sortie par le capteur de mesure (84).  8. Power train (10) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the first control valve (80) and / or the second control valve (82) are controlled by a control map the computer (88) so as to control the cooling of the exhaust gas recirculation, according to operating parameters determined in particular the temperature of the exhaust gas recirculation measured at the output by the measuring sensor (84). 9. Groupe motopropulseur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens intermédiaires de mesure de la température des gaz d'échappement qui sont agencés dans le conduit d'échappement (40) en amont de la vanne EGR (44) pour mesurer la température des gaz d'échappement avant recirculation et/ou dans l'un au moins des tronçons (66, 68, 70) du conduit de recirculation (56) pour mesurer la température des gaz d'échappement en recirculation et/ou dans l'un au moins des conduits (72, 78) de dérivation des gaz d'échappement en recirculation.  9. Power train (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises intermediate means for measuring the temperature of the exhaust gas which are arranged in the exhaust duct (40) upstream of the EGR valve (44) for measuring the temperature of the exhaust gases before recirculation and / or in at least one of the sections (66, 68, 70) of the recirculation duct (56) for measuring the temperature of the exhaust gases. recirculating exhaust and / or at least one of the recirculating exhaust gas bypass pipes (72, 78). 10. Groupe motopropulseur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure de température du premier fluide caloporteur et/ou du deuxième fluide caloporteur.  10. Powertrain (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for measuring the temperature of the first heat transfer fluid and / or the second heat transfer fluid.
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