FR2886339A1 - Control and command system for i.c. engine with exhaust gas recirculation (EGR) has recirculation pipe equipped with gas flow rate measuring unit - Google Patents
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Abstract
Description
Système et procédé de contrôle et de commande d'un groupe moteur deSystem and method for controlling and controlling a motor group of
véhicule automobile.motor vehicle.
L'invention concerne le domaine automobile, et plus particulièrement le contrôle et la commande d'un groupe moteur de véhicule automobile, le moteur étant du type à allumage commandé ou du type Diesel. The invention relates to the automotive field, and more particularly to the control and control of a motor vehicle engine group, the engine being of the spark-ignition type or of the Diesel type.
Un groupe moteur est un ensemble de pièces assemblées, comprenant un moteur et ses auxiliaires indispensables à son fonctionnement. A motor group is a set of assembled parts, including a motor and its auxiliaries essential to its operation.
Les restrictions d'émission de polluants à l'échappement des moteurs à combustion interne de véhicules automobiles nécessitent le développement de stratégies de dépollution de plus en plus efficaces. L'une de ces stratégies consiste à faire recirculer une partie des gaz d'échappement issus de la combustion au moyen d'une conduite de recirculation partielle des gaz d'échappement (EGR). La réintroduction des gaz d'échappement à l'admission du moteur permet en effet de diminuer la température de combustion à l'intérieur des cylindres et donc de définir un compromis entre l'émission des particules et l'émission d'oxydes d'azote NOx. Restrictions on the emission of exhaust pollutants from internal combustion engines of motor vehicles require the development of more and more effective abatement strategies. One of these strategies is to recirculate a portion of the exhaust gas from combustion using a partial exhaust gas recirculation (EGR) line. The reintroduction of the exhaust gases at the intake of the engine makes it possible to reduce the combustion temperature inside the cylinders and thus to define a compromise between the emission of the particles and the emission of nitrogen oxides. NOx.
Le taux de gaz d'échappement du moteur recirculés ou taux EGR ('rEGR) est défini par la relation suivante: rEGR QEGR = QEGR = dans laquelle: Q EGR + Qair Q moteur QEGR est le débit de gaz d'échappement recirculés en entrée du moteur, Qair est le débit d'alimentation en air frais du moteur, et Qmoteur = QEGR +Q a;r est le débit d'alimentation en gaz du moteur. The recirculated engine exhaust gas rate or EGR rate ('rEGR) is defined by the following relation: rEGR QEGR = QEGR = in which: Q EGR + Qair Q engine QEGR is the flow of exhaust gas recirculated at the inlet of the engine, Qair is the fresh air supply flow rate of the engine, and Qmotor = QEGR + Qa, r is the engine gas supply flow rate.
Ainsi, en prévoyant une recirculation des gaz d'échappement, on injecte des gaz inertes dans les cylindres du moteur, ce qui permet de diminuer la quantité d'oxydes d'azote produits par le moteur. Thus, by providing recirculation of the exhaust gas, inert gases are injected into the engine cylinders, which reduces the amount of nitrogen oxides produced by the engine.
Cette recirculation est cependant susceptible d'accroître de manière non négligeable la quantité de fumées dans les gaz d'échappement si elle n'est pas correctement réglée et, en particulier, si la quantité des gaz d'échappement recirculée est trop importante. This recirculation, however, is likely to significantly increase the amount of smoke in the exhaust gas if it is not properly adjusted and, in particular, if the amount of recirculated exhaust gas is too large.
Il est donc nécessaire de régler précisément le taux de gaz d'échappement recirculés ou taux EGR. It is therefore necessary to precisely adjust the rate of recirculated exhaust gas or EGR rate.
Ainsi, selon un aspect de l'invention, il est proposé un système de contrôle et de commande d'un groupe moteur de véhicule automobile. Le véhicule est équipé d'une unité de commande électronique, et ledit groupe moteur comprend un conduit de recirculation des gaz d'échappement du moteur muni d'une vanne de recirculation commandée et raccordé à un conduit d'alimentation en air du moteur. Ledit conduit d'alimentation en air du moteur comprend une vanne d'admission commandée située en amont du raccord, et ledit système comprend des moyens de détermination du débit d'alimentation en air frais du moteur. Le conduit de recirculation est muni de moyens de mesure du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur dans ledit conduit de recirculation. L'unité de commande électronique comprend - des premiers moyens de régulation du débit d'alimentation en air frais du moteur sur un débit de consigne d'alimentation en air frais du moteur élaboré par des premiers moyens d'élaboration du débit de consigne d'alimentation en air frais du moteur; et - des deuxièmes moyens de régulation du débit de recirculation des gaz d'échappement du, moteur sur un débit de consigne de recirculation des gaz d'échappement du moteur élaboré par des deuxièmes moyens d'élaboration du débit de consigne de recirculation des gaz d'échappement du moteur. Thus, according to one aspect of the invention, there is provided a control system and control of a motor vehicle engine group. The vehicle is equipped with an electronic control unit, and said engine group comprises an exhaust gas recirculation duct of the engine provided with a controlled recirculation valve and connected to an air supply duct of the engine. Said engine air supply duct comprises a controlled intake valve located upstream of the coupling, and said system comprises means for determining the fresh air supply flow rate of the engine. The recirculation duct is provided with means for measuring the recirculation flow rate of the engine exhaust gases in said recirculation duct. The electronic control unit comprises: first means for regulating the fresh air supply flow rate of the engine to a reference flow rate for supplying fresh air to the engine produced by first means for generating the setpoint flow rate; fresh air supply to the engine; and second means for regulating the recirculation flow rate of the exhaust gases of the engine on a reference flow rate of the recirculation of the engine exhaust gases produced by second means for generating the desired flow rate of recirculation of the exhaust gas. engine exhaust.
II est alors possible de maîtriser précisément le taux de gaz recirculés ou taux EGR et ainsi d'optimiser un équilibre entre la quantité d'oxydes d'azote et les fumées rejetés dans les gaz d'échappement du moteur. It is then possible to precisely control the rate of recirculated gas or EGR rate and thus optimize an equilibrium between the amount of nitrogen oxides and the fumes discharged into the engine exhaust gas.
Dans un premier mode de réalisation, les premiers moyens de régulation du débit d'alimentation en air frais du moteur sont adaptés pour commander la position d'ouverture de ladite vanne d'admission en fonction du débit d'alimentation en air frais du moteur et du débit de consigne d'alimentation en air frais du moteur. De plus, les deuxièmes moyens de régulation du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur sont adaptés pour commander la position d'ouverture de ladite vanne de recirculation en fonction du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur et du débit de consigne de recirculation des gaz d'échappement du moteur On peut réguler précisément le taux de gaz d'échappement recirculés en agissant sur les positions d'ouvertures des deux vannes commandées. In a first embodiment, the first means for regulating the fresh air supply flow rate of the engine are adapted to control the opening position of said intake valve as a function of the fresh air supply flow rate of the engine and the set flow rate of the fresh air supply to the engine. In addition, the second engine exhaust gas recirculation flow control means are adapted to control the opening position of said recirculation valve as a function of the engine exhaust gas recirculation flow rate and the engine exhaust flow rate. engine exhaust gas recirculation setpoint The recirculated exhaust gas rate can be precisely regulated by acting on the open positions of the two controlled valves.
Dans un deuxième mode de réalisation, les premiers moyens de régulation du débit d'alimentation en air frais du moteur sont adaptés pour commander la position d'ouverture de ladite vanne de recirculation en fonction du débit d'alimentation en air frais du moteur et du débit de consigne d'alimentation en air frais du moteur. De plus, les deuxièmes moyens de régulation du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur sont adaptés pour commander la position d'ouverture de ladite vanne d'admission en fonction du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur et du débit de consigne de recirculation des gaz d'échappement du moteur. In a second embodiment, the first means for regulating the fresh air supply flow of the engine are adapted to control the opening position of said recirculation valve as a function of the fresh air supply flow rate of the engine and the engine. setpoint flow of fresh air supply of the engine. In addition, the second engine exhaust gas recirculation flow control means are adapted to control the opening position of said intake valve as a function of the engine exhaust gas recirculation flow rate and the engine exhaust flow rate. engine exhaust gas recirculation reference.
On peut réguler précisément le taux de gaz d'échappement recirculés en agissant sur les positions d'ouvertures des deux vannes commandées. The rate of recirculated exhaust gas can be precisely regulated by acting on the open positions of the two controlled valves.
Par exemple, les moyens de détermination du débit d'alimentation en air frais du moteur comprennent un débitmètre ou un estimateur du débit d'alimentation en air frais du moteur. En outre, les moyens de mesure du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur comprennent un débitmètre. For example, the means for determining the fresh air supply flow rate of the engine comprise a flow meter or an estimator of the fresh air supply rate of the engine. In addition, the means for measuring the recirculation flow of the engine exhaust gas comprise a flow meter.
En outre, lesdits premiers et deuxièmes moyens de régulation comprennent chacun un régulateur mettant en oeuvre une fonction respective Proportionnelle Intégrale Dérivée ou PID. In addition, said first and second regulating means each comprise a regulator implementing a respective function Proportional Integral Derivative or PID.
Une fonction Proportionnelle Intégrale Dérivée ou PID est une fonction de commande (généralement une régulation) dans laquelle la sortie du dispositif qui assure cette fonction est proportionnelle à une combinaison linéaire de l'entrée, de son intégrale de temps et de sa vitesse de variation. A Proportional Integral Derivative or PID function is a control function (generally a regulation) in which the output of the device that performs this function is proportional to a linear combination of the input, its integral of time and its speed of variation.
Une telle fonction est très simple à mettre en oeuvre, et permet d'obtenir de très bonnes performances pour cette application. Such a function is very simple to implement, and allows to obtain very good performance for this application.
Dans un mode de réalisation préféré, lesdits premiers et deuxièmes moyens de régulation sont adaptés pour commander un pré-positionnement de la position d'ouverture de la vanne respectivement commandée en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, par exemple en fonction du couple moteur et/ou de la vitesse de rotation du moteur. In a preferred embodiment, said first and second regulating means are adapted to control a pre-positioning of the opening position of the valve respectively controlled according to engine operating parameters, for example as a function of engine torque and / or the speed of rotation of the motor.
Les pré-positionnements des vannes de recirculation et d'admission permettent d'anticiper les variations des commandes de positionnement, et d'obtenir un meilleur asservissement en régime transitoire. The pre-positioning of the recirculation and intake valves make it possible to anticipate the variations of the positioning controls, and to obtain a better enslavement under transient conditions.
Dans un mode de réalisation avantageux, lesdits premiers et deuxièmes moyens d'élaboration comprennent respectivement une cartographie mémorisée du débit de consigne à élaborer en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, par exemple la vitesse de rotation du moteur et/ou le débit d'alimentation en carburant du moteur, et/ou le couple moteur. In an advantageous embodiment, said first and second elaboration means respectively comprise a memorized map of the target flow rate to be developed as a function of engine operating parameters, for example the engine rotation speed and / or the flow rate of the engine. engine fuel supply, and / or engine torque.
En outre, lesdits premiers et deuxièmes moyens d'élaboration comprennent respectivement des moyens de correction dudit débit de consigne fourni par la cartographie mémorisée respective en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, par exemple la température du fluide de refroidissement du moteur, et/ou la pression atmosphérique, et/ou la température dans le collecteur d'admission du moteur. In addition, said first and second generating means respectively comprise means for correcting said setpoint flow rate provided by the respective stored map as a function of engine operating parameters, for example the temperature of the engine coolant, and / or the atmospheric pressure, and / or the temperature in the intake manifold of the engine.
Cela permet d'améliorer la précision des débits de consigne d'alimentation en air frais et en gaz d'échappement recirculés. This makes it possible to improve the accuracy of the fresh air supply and recirculated exhaust gas flow rates.
Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un procédé de contrôle et de commande d'un groupe moteur de véhicule automobile, dans lequel on mesure le débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur dans un conduit de recirculation des gaz d'échappement du moteur, on régule le débit d'alimentation en air frais du moteur sur un débit de consigne d'alimentation en air frais du moteur, et on régule le débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur sur un débit de consigne de recirculation des gaz d'échappement du moteur. According to another aspect of the invention, there is also provided a method for controlling and controlling a motor vehicle engine group, in which the recirculation flow rate of the engine exhaust gases is measured in a recirculation duct of the engine. engine exhaust gas, it regulates the flow of fresh air supply of the engine on a set flow rate of fresh air supply of the engine, and the flow rate of recirculation of engine exhaust gas is regulated on a flow rate engine exhaust gas recirculation reference.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, de quelques exemples nullement limitatifs, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation d'un système selon un aspect de l'invention; - la figure 2 est un schéma synoptique d'un deuxième mode de réalisation d'un système selon un aspect de l'invention; les figures 3 et 4 sont des schémas synoptiques des moyens de régulation du débit d'alimentation en air frais du moteur et des moyens de régulation du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur selon un aspect du premier mode de réalisation; les figures 5 et 6 sont des schémas synoptiques plus détaillés des moyens de régulation du débit d'alimentation en air frais du moteur et des moyens de régulation du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur des figures 3 et 4; et les figures 7 et 8 sont des schémas synoptiques des moyens d'élaboration du débit de consigne d'alimentation en air frais du moteur et des moyens d'élaboration du débit de consigne de recirculation des gaz d'échappement du moteur. Other objects, features and advantages of the invention will appear on reading the following description of some non-limiting examples and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of FIG. embodiment of a system according to one aspect of the invention; FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of a system according to one aspect of the invention; Figures 3 and 4 are block diagrams of the fresh air supply rate regulating means of the engine and the engine exhaust gas recirculation flow control means according to an aspect of the first embodiment; FIGS. 5 and 6 are more detailed block diagrams of means for regulating the fresh air supply flow rate of the engine and means for regulating the flow rate of recirculation of the engine exhaust gases of FIGS. 3 and 4; and FIGS. 7 and 8 are block diagrams of the means for generating the fresh air supply setpoint of the engine and means for developing the recirculation flow rate of the engine exhaust gases.
Tel qu'il est illustré sur la figure 1, le système comprend un groupe moteur 1 et une unité de commande électronique 2. Le groupe moteur 1 comprend un moteur à combustion interne représenté schématiquement sous la référence 3 et comprenant quatre cylindres. As illustrated in FIG. 1, the system comprises a power unit 1 and an electronic control unit 2. The power unit 1 comprises an internal combustion engine shown schematically under the reference 3 and comprising four cylinders.
Dans l'exemple illustré, l'air frais admis 4 traverse un filtre à air 5 monté sur la conduite d'admission d'air 6. L'air est comprimé dans un compresseur 7 d'un groupe turbocompresseur 8 comprenant le compresseur 7 et une turbine de détente 9 montée sur le même arbre d'entraînement mécanique 10 que le compresseur 7, de sorte que la turbine 9 peut entraîner en rotation le compresseur 7. L'air comprimé réchauffé par la compression est refroidi par un échangeur 11 monté sur une conduite d'alimentation 12 amenant l'air comprimé ' au collecteur d'admission 13 du moteur 3. In the example shown, the fresh air admitted 4 passes through an air filter 5 mounted on the air intake duct 6. The air is compressed in a compressor 7 of a turbocharger unit 8 comprising the compressor 7 and an expansion turbine 9 mounted on the same mechanical drive shaft 10 as the compressor 7, so that the turbine 9 can rotate the compressor 7. The compressed air heated by the compression is cooled by an exchanger 11 mounted on a supply line 12 bringing the compressed air 'to the intake manifold 13 of the engine 3.
Une conduire d'échappement 14 amène les gaz d'échappement d'un collecteur d'échappement':du moteur 3 à la turbine 9. Les gaz d'échappement issus de la turbine 9 et détendus, traversent un ensemble catalyseur et filtre à particules 16 monté sur une conduite 17. Un échappement 18 rejette dans l'atmosphère les gaz d'échappement 19 du moteur 3. An exhaust pipe 14 brings the exhaust gases from an exhaust manifold: from the engine 3 to the turbine 9. The exhaust gases from the turbine 9 are expanded and pass through a catalyst assembly and particulate filter. 16 An exhaust system 18 discharges the exhaust gases 19 from the engine 3 into the atmosphere.
Un conduit de recirculation 20 permet de recirculer une partie des gaz d'échappement du moteur 3, de la conduite d'échappement 14 à la conduite d'alimentation 12. Le conduit de recirculation 20 est muni d'une vanne de recirculation 21 ou vanne EGR, permettant de modifier la quantité de gaz d'échappement recirculés. La conduite d'alimentation 12 comprend une vanne d'admission ou volet d'admission 22 permettant de modifier la quantité d'air frais alimentant le moteur 3. La vanne d'admission 22 est située en amont du raccord entre le conduit de recirculation 20 et la conduite d'alimentation 12. A recirculation duct 20 recirculates part of the exhaust gas from the engine 3, from the exhaust duct 14 to the supply duct 12. The recirculation duct 20 is provided with a recirculation valve 21 or valve EGR, to change the amount of recirculated exhaust gas. The feed pipe 12 comprises an inlet valve or intake flap 22 for changing the amount of fresh air supplied to the engine 3. The inlet valve 22 is located upstream of the connection between the recirculation duct 20 and the supply line 12.
Le conduit de recirculation 20 est en outre muni d'un débitmètre 23, permettant de mesurer le débit QEGR,mes des gaz d'échappement recirculés dans le conduit de recirculation 20. La conduite 6 comprend également un débitmètre 24 permettant de mesurer le débit Qair.mes d'alimentation en air frais du moteur 3. The recirculation duct 20 is further provided with a flowmeter 23, for measuring the flow QEGR, mes of the recirculated exhaust gas in the recirculation duct 20. The duct 6 also comprises a flowmeter 24 for measuring the flow rate Qair .mes supply fresh air to the engine 3.
L'unité de commande électronique 2 comprend un premier module de régulation 25 du débit Qair,mes d'alimentation en air frais du moteur 3 sur un débit de consigne Qair,cons élaboré par un premier module d'élaboration 26 du débit de consigne Qair,cons d'alimentation en air frais du moteur 3. The electronic control unit 2 comprises a first control module 25 of the air flow rate Qair, mes fresh air supply of the engine 3 on a set flow Qair, cons developed by a first module 26 development of the flow rate Qair , fresh air supply of the engine 3.
L'unité de commande électronique 2 comprend, de surcroît, un deuxième module de régulation 27 du débit QEGR,mes de recirculation des gaz d'échappement du moteur 3 sur un débit de consigne QEGR,cons de recirculation des gaz d'échappement du moteur 3 élaboré par un deuxième module d'élaboration 28 du débit de consigne QEGR,cons de recirculation des gaz d'échappement du moteur 3. The electronic control unit 2 further comprises a second regulation module 27 of the flow QEGR, mes of recirculation of the exhaust gas of the engine 3 on a reference flow QEGR, rec recirculation of the exhaust gas engine 3 developed by a second development module 28 setpoint flow QEGR, rec recirculation of the engine exhaust gas 3.
Le débitmètre 24 transmet, par une connexion 29, le débit d'air Qair.mes au premier module de régulation 25. En variante, le débitmètre 24 peut être remplacé par un module d'estimation du débit d'alimentation en air frais du moteur 3. Le débitmètre 23 transmet au deuxième module de régulation 27 la mesure du débit QEGR,mes de gaz d'échappement recirculés dans le conduit de recirculation 20 par une connexion 30. The flow meter 24 transmits, by a connection 29, the air flow Qair.mes to the first control module 25. In a variant, the flowmeter 24 may be replaced by a module for estimating the fresh air supply flow rate of the engine 3. The flowmeter 23 transmits to the second control module 27 the measurement of the flow QEGR, mes of exhaust gases recirculated in the recirculation duct 20 by a connection 30.
Le premier module d'élaboration 26 transmet, au premier module de régulation 25, le débit de consigne Qair,cons d'alimentation en air frais du moteur 3, par une connexion 31. Le deuxième module d'élaboration 28 transmet, au deuxième module de régulation 27, le débit de consigne QEGR, cons de gaz d'échappement recirculés, par une connexion 32. The first generation module 26 transmits, to the first regulation module 25, the setpoint flow Qair, fresh air supply cons of the engine 3, by a connection 31. The second processing module 28 transmits, to the second module 27, the reference flow rate QEGR, recirculated exhaust gas cons, through a connection 32.
Le premier module de régulation 25 du débit d'alimentation en air frais du moteur 3 commande, par l'intermédiaire d'une connexion 33, la position d'ouverture de la vanne d'admission 22. Le deuxième module de régulation 27 du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur 3 commande, par l'intermédiaire d'une connexion 34, la position d'ouverture de la vanne de recirculation 21. The first control module 25 of the fresh air supply flow of the engine 3 controls, via a connection 33, the open position of the intake valve 22. The second regulation module 27 of the flow for recirculating the exhaust gas from the engine 3 controls, via a connection 34, the open position of the recirculation valve 21.
Un tel système permet de maîtriser le taux d'EGR. Such a system makes it possible to control the rate of EGR.
La figure 2 illustre un autre mode de réalisation d'un système selon un aspect de l'invention. Par rapport au système de la figure 1, les commandes des vannes d'admission 22 et de recirculation 21 sont inversées. En effet, le premier module de régulation 25 du débit d'alimentation en air frais du moteur 3 commande la position d'ouverture de la vanne de recirculation 21, par l'intermédiaire d'une connexion 35. En outre, le deuxième module de régulation 27 du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur 3 commande la position d'ouverture de la vanne d'admission 22 par l'intermédiaire d'une connexion 36. Figure 2 illustrates another embodiment of a system according to one aspect of the invention. With respect to the system of FIG. 1, the controls of the intake valves 22 and recirculation valves 21 are reversed. Indeed, the first control module 25 of the fresh air supply flow of the engine 3 controls the opening position of the recirculation valve 21, via a connection 35. In addition, the second module of regulation 27 of the exhaust gas recirculation flow of the engine 3 controls the open position of the intake valve 22 via a connection 36.
Les figures suivantes illustrent plus en détail un système selon le mode de réalisation de la figure 1. Bien entendu, les exemples suivants sont aisément transposables à un système selon le mode de réalisation de la figure 2. The following figures illustrate in more detail a system according to the embodiment of FIG. 1. Of course, the following examples are easily transferable to a system according to the embodiment of FIG. 2.
La figure 3 illustre un exemple de réalisation du deuxième module de régulation 27 du débit de recirculation des gaz d'échappement du moteur 3. Le deuxième module de régulation 27 comprend un soustracteur 37 qui soustrait la mesure QEGR,mes du débit de recirculation au débit de consigne QEGR,cons de gaz d'échappement recirculés. Ces valeurs sont respectivement transmises par les connexions 30 et 32. La différence AQEGR calculée par le soustracteur 37 est transmise à un module de calcul 38. Le module de calcul 38 délivre en sortie une commande de la position d'ouverture de la vanne de recirculation 21, par l'intermédiaire de la connexion 34. FIG. 3 illustrates an exemplary embodiment of the second control module 27 of the exhaust gas recirculation flow of the engine 3. The second control module 27 comprises a subtracter 37 which subtracts the QEGR measurement, mes from the recirculation flow rate. setpoint QEGR, recirculated exhaust gas cons. These values are respectively transmitted by the connections 30 and 32. The difference AQEGR calculated by the subtracter 37 is transmitted to a calculation module 38. The calculation module 38 outputs a control of the opening position of the recirculation valve. 21, via the connection 34.
Sur la figure 4, est représenté un exemple de réalisation du premier module de régulation 25 du débit d'alimentation en air frais du moteur 3. Le premier module de régulation 25 comprend un soustracteur 39 qui effectue la soustraction entre le débit mesuré Qair,mes d'alimentation en air frais du moteur 3 et le débit de consigne Qa,r,cons d'alimentation en air frais du moteur 3. Ces valeurs sont respectivement transmises par les connexions 29 et 31. La différence AQair calculée par le soustracteur 39 est transmise à un module de calcul 40. Le module de calcul 40 délivre en sortie une commande de la position d'ouverture de la vanne d'admission 22 par l'intermédiaire de la connexion 33. FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the first fresh air supply flow control module of the engine 3. The first control module 25 comprises a subtractor 39 which subtracts the measured flow rate Qair, my supply of fresh air from the engine 3 and the reference flow rate Qa, r, cons of fresh air supply of the engine 3. These values are respectively transmitted by the connections 29 and 31. The difference AQair calculated by the subtractor 39 is transmitted to a calculation module 40. The calculation module 40 outputs control of the open position of the intake valve 22 via the connection 33.
La figure 5 illustre un exemple de réalisation du module de calcul 40 du premier module de régulation 25. Le module de calcul 40 comprend un régulateur proportionnel intégral dérivé ou PID 41, un module de prépositionnement 42, et un additionneur 43. Le régulateur PID 41 effectue un traitement de la différence AQair transmise par le soustracteur 39. Le module de pré-positionnement 42 permet au premier module de régulation 25 d'anticiper des variations de commande de positionnement d'ouverture de la vanne d'admission 22. L'additionneur 43 reçoit une information de prépositionnement du module de pré-positionnement 42 ainsi qu'une commande du régulateur PID 41 permettant d'affiner la commande de position d'ouverture de la vanne d'admission 22. FIG. 5 illustrates an exemplary embodiment of the calculation module 40 of the first regulation module 25. The calculation module 40 comprises a derivative integral proportional regulator or PID 41, a prepositioning module 42, and an adder 43. The PID regulator 41 performs a treatment of the AQair difference transmitted by the subtractor 39. The pre-positioning module 42 allows the first control module 25 to anticipate opening positioning control variations of the intake valve 22. The adder 43 receives a prepositioning information from the pre-positioning module 42 as well as a command from the PID regulator 41 making it possible to refine the opening position control of the intake valve 22.
La figure 6 représente un exemple de réalisation du module de calcul 38. Le module de calcul 38 comprend un régulateur proportionnel intégral dérivé ou régulateur PID 44, un module de pré- positionnement 45 et un additionneur 46. Le module de pré-positionnement 45 permet d'anticiper les variations de commande de positionnement d'ouverture de la vanne de recirculation 21. Le régulateur PID 44 reçoit en entrée la différence AQEGR transmise par le soustracteur 37. L'additionneur 46 permet d'affiner la commande de la position d'ouverture de la vanne de recirulation 21 au moyen de la sortie du régulateur PID 44. FIG. 6 represents an exemplary embodiment of the calculation module 38. The calculation module 38 comprises a derivative integral proportional regulator or PID regulator 44, a pre-positioning module 45 and an adder 46. The pre-positioning module 45 allows to anticipate the variations of the opening position control of the recirculation valve 21. The PID regulator 44 receives as input the difference AQEGR transmitted by the subtractor 37. The adder 46 makes it possible to refine the control of the position of opening of the recirculation valve 21 by means of the output of the PID regulator 44.
La maîtrise du taux de recirculation des gaz d'échappement ou taux EGR est donc assurée par deux boucles de régulation. Une première boucle de régulation du débit d'alimentation en air frais du moteur 3 commande la position de la vanne d'admission 22, et une seconde boucle de régulation du débit de gaz d'échappement recirculés commande la position d'ouverture de la vanne de recirculation 21. Control of the exhaust gas recirculation rate or EGR rate is therefore provided by two control loops. A first fresh air supply flow control loop of the engine 3 controls the position of the intake valve 22, and a second recirculated exhaust gas flow control loop controls the open position of the valve. recirculation 21.
La figure 7 illustre un exemple de réalisation du premier module d'élaboration 26 du débit de consigne Qair,cons d'alimentation en air frais du moteur 3. Les données nécessaires au fonctionnement du premier module d'élaboration 26 sont généralement déjà présentes au niveau de l'unité de commande électronique 2 et utilisées par d'autres systèmes embarqués à bord du véhicule. FIG. 7 illustrates an exemplary embodiment of the first elaboration module 26 of the setpoint flow Qair, cons of fresh air supply of the engine 3. The data necessary for the operation of the first production module 26 are generally already present at the level of the electronic control unit 2 and used by other systems on board the vehicle.
Le premier module d'élaboration 26 du débit de consigne Qair,cons d'alimentation en air frais du moteur 3 comprend une cartographie mémorisée 47 du débit de consigne Qair,cons d'alimentation en air frais du moteur 3 en fonction de la vitesse de rotation du moteur 3 et du débit d'alimentation en carburant du moteur 3. En outre, ce débit de consigne peut être corrigé en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur 3. The first elaboration module 26 of the setpoint flow Qair, fresh air supply set of the engine 3 comprises a stored map 47 of the setpoint flow Qair, cons fresh air supply of the engine 3 according to the speed of rotation of the engine 3 and the fuel supply rate of the engine 3. In addition, this setpoint flow can be corrected according to the operating parameters of the engine 3.
Dans cet exemple, le débit de consigne Qair,cons d'alimentation en air frais du moteur 3 est corrigé en fonction de la température de l'air frais d'alimentation du moteur, et de la pression atmosphérique. In this example, the setpoint flow Qair, fresh air supply of the engine 3 is corrected according to the temperature of the fresh air supply of the engine, and the atmospheric pressure.
La correction en fonction de la température de l'air est fournie par un multiplicateur 50 recevant en entrée des données fournies par des cartographies 48 et 49. La cartographie 48 a pour paramètres d'entrée la vitesse de rotation du moteur et le débit de carburant alimentant le moteur 3. La cartographie 49 a pour paramètres d'entrée la température d'air frais d'alimentation du moteur 3. Un soustracteur 5lsoustrait au débit de consigne d'alimentation en air frais fourni par la cartographie mémorisée 47, la valeur transmise par le multiplicateur 50. De même, un soustracteur 55 soustrait une correction étant une fonction de la pression atmosphérique fournie par un multiplicateur 54. Le multiplicateur 54 reçoit des données d'une cartographie 52 et d'une cartographie 53. La cartographie 52 a pour paramètres d'entrée la vitesse de rotation du moteur et le débit d'alimentation en carburant du moteur. La cartographie 53 a pour paramètres d'entrée la pression atmosphérique. The correction as a function of the temperature of the air is provided by a multiplier 50 receiving as input data provided by maps 48 and 49. The cartography 48 has as input parameters the engine rotation speed and the fuel flow rate. 3. The cartography 49 has as input parameters the fresh air supply temperature of the engine 3. A subtractor 5isprocessed at the fresh air supply setpoint flow rate provided by the stored map 47, the value transmitted. by the multiplier 50. Similarly, a subtracter 55 subtracts a correction being a function of the atmospheric pressure provided by a multiplier 54. The multiplier 54 receives data from a map 52 and a map 53. The map 52 input parameters motor rotation speed and engine fuel flow rate. The mapping 53 has the input parameters atmospheric pressure.
Le nombre de corrections n'est pas limité, et dépend des paramètres de fonctionnement du moteur dont on tient compte. Le premier module d'élaboration 26 fournit donc un débit de consigne corrigé Qair, cons d'alimentation en air frais du moteur 3. The number of corrections is not limited, and depends on the operating parameters of the engine that is taken into account. The first generation module 26 thus provides a corrected set flow rate Qair, fresh air supply cons of the engine 3.
La figure 8 est exemple de réalisation du deuxième module d'élaboration 28 du débit de consigne de recirculation des gaz d'échappement du moteur 3. Sa réalisation est similaire à celle du premier module d'élaboration 26 de la figure 7. FIG. 8 is an exemplary embodiment of the second elaboration module 28 of the reference flow rate of the exhaust gas recirculation of the engine 3. Its embodiment is similar to that of the first production module 26 of FIG. 7.
Le deuxième module d'élaboration 28 comprend une cartographie mémorisée 56 du débit de consigne QEGR,cons des gaz d'échappement recirculés. Des corrections sont effectuées en fonction de plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur 3. Un soustracteur 60 effectue une correction du débit de consigne fourni par la caratographie 56 en fonction de la température de l'air frais d'alimentation du moteur 3 au moyen d'une donnée transmise par un multiplicateur 59. The second processing module 28 includes a stored map 56 of the reference flow QEGR, cons recirculated exhaust gas. Corrections are made according to several operating parameters of the engine 3. A subtractor 60 performs a correction of the target flow rate provided by the caratograph 56 as a function of the fresh air supply temperature of the engine 3 by means of data transmitted by a multiplier 59.
Le multiplicateur 59 reçoit en entrée des données d'une cartographie 57 et d'une cartographie 58. La cartographie 57 a pour paramètres d'entrée la vitesse de rotation du moteur et le débit d'alimentation en carburant du moteur. La cartographie 58 a pour paramètres d'entrée la température de l'air frais alimentant le moteur. Un soustracteur 64 effectue une correction du débit de consigne des gaz d'échappement recirculés en fonction de la pression atmosphérique, à partir de données transmises par un multiplicateur 63. The multiplier 59 receives as input data from a map 57 and a map 58. The cartography 57 has as input parameters the engine rotational speed and the fuel supply rate of the engine. The cartography 58 has as input parameters the temperature of the fresh air supplying the engine. A subtractor 64 performs a correction of the reference flow rate of the recirculated exhaust gas as a function of the atmospheric pressure, from data transmitted by a multiplier 63.
Le multiplicateur 63 reçoit en entrée des données transmises par une cartographie 61 et une cartographie 62. La cartographie 61 a pour paramètres d'entrée la vitesse de rotation du moteur et le débit d'alimentation en carburant du moteur. La cartographie 62 a pour paramètres d'entrée la pression atmosphérique. The multiplier 63 receives as input data transmitted by a cartography 61 and a map 62. The cartography 61 has as input parameters the rotational speed of the engine and the fuel supply rate of the engine. The cartography 62 has as input parameters the atmospheric pressure.
Les exemples des paramètres pris en compte pour effectuer des corrections sur les calculs des débits de consignes d'alimentation en air frais et de gaz d'échappement recirculés ne sont pas exhaustifs. The examples of the parameters taken into account to make corrections on the calculations of the flow rates of fresh air supply and recirculated exhaust gas are not exhaustive.
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