FR2914949A1

FR2914949A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE, MOTOR CONTROL APPARATUS, AND METHOD FOR MANAGING INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH TURBOCHARGER

Info

Publication number: FR2914949A1
Application number: FR0850859A
Authority: FR
Inventors: Jochen Laubender
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2008-10-17
Also published as: DE102007006936A1

Abstract

Moteur à combustion interne comportant une conduite d'admission (12), une conduite d'échappement (14) et un turbocompresseur (16) ayant une partie turbine (20), une partie compresseur (18) et des moyens pour commander la pression de charge, la conduite d'admission (12) étant subdivisée par la partie compresseur (18) en un premier segment (12.1) en amont et un second segment (12.2) en aval de la partie compresseur (18), le second segment (12.2) de la conduite d'admission (12) étant équipé d'une première installation d'étranglement (DKMot), commandée. La conduite d'échappement (14) est subdivisée par la partie turbine (12) en un premier segment (14.1) en amont et un second segment (14.2) en aval de la partie turbine (20).Le premier segment (12.1) de la conduite d'admission (12) comporte une seconde installation d'étranglement (DKLad) commandée.Internal combustion engine having an intake pipe (12), an exhaust pipe (14) and a turbocharger (16) having a turbine part (20), a compressor part (18) and means for controlling the pressure of charge, the intake pipe (12) being subdivided by the compressor part (18) into a first segment (12.1) upstream and a second segment (12.2) downstream of the compressor part (18), the second segment (12.2 ) of the intake pipe (12) being equipped with a first throttling device (DKMot), controlled. The exhaust pipe (14) is subdivided by the turbine part (12) into a first segment (14.1) upstream and a second segment (14.2) downstream of the turbine part (20). The first segment (12.1) of the intake duct (12) comprises a second controlled throttling device (DKLad).

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un moteur àField of the Invention The present invention relates to a motor

combustion interne comportant une conduite d'admission, une conduite d'échappement et un turbocompresseur ayant une partie turbine, une partie compresseur et des moyens pour commander la pression de charge, la conduite d'admission étant subdivisée par la partie compresseur en un premier segment en amont de la partie compresseur et en un second segment en aval de la partie compresseur, le second segment de la conduite d'admission étant équipé d'une première installation d'étranglement, commandée et la conduite d'échappement étant subdivisée par la partie turbine en un premier segment en amont de la partie turbine et un second segment en aval de la partie turbine. L'invention concerne également un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne comportant une conduite d'admission, une conduite d'échappement et un turbocompresseur, le turbocompresseur ayant une partie turbine, une partie compresseur et des moyens de commande de la pression de charge (volet d'échappement), la conduite d'admission étant divisée par la partie compresseur en un premier segment en amont de la partie compresseur et un second segment en aval de la partie compresseur, le second segment de la conduite d'admission étant équipé d'une première installation d'étranglement, commandée, le premier segment de la conduite d'admission étant équipé d'une seconde installation d'étranglement commandée, et la conduite de gaz d'échappement étant divisée par la partie turbine en un premier segment en amont de la partie turbine et un second segment en aval de la partie turbine. Enfin, l'invention concerne un programme d'ordinateur et un support de mémoire électrique et une installation de commande et/ ou de régulation. internal combustion comprising an intake pipe, an exhaust pipe and a turbocharger having a turbine part, a compressor part and means for controlling the charge pressure, the intake pipe being subdivided by the compressor part into a first segment upstream of the compressor part and in a second segment downstream of the compressor part, the second segment of the intake pipe being equipped with a first throttling device, controlled and the exhaust pipe being subdivided by the part turbine in a first segment upstream of the turbine part and a second segment downstream of the turbine part. The invention also relates to a method for managing an internal combustion engine comprising an intake pipe, an exhaust pipe and a turbocharger, the turbocharger having a turbine part, a compressor part and pressure control means. load (exhaust flap), the intake duct being divided by the compressor part into a first segment upstream of the compressor part and a second segment downstream of the compressor part, the second segment of the intake duct being equipped with a first throttling system, controlled, the first segment of the intake duct being equipped with a second controlled throttling device, and the exhaust gas duct being divided by the turbine part into one first segment upstream of the turbine part and a second segment downstream of the turbine part. Finally, the invention relates to a computer program and an electrical memory medium and a control and / or regulation installation.

Etat de la technique Les moteurs à combustion interne équipés de turbocompresseurs de gaz d'échappement (appelés ci-après en abrégé turbocompresseurs) appliquent principalement deux procédés de régulation de la pression de charge. Selon le premier procédé, on génère une pression de charge de base p2* significativement supérieure à la pression ambiante po (voir figure 2). Pour le second procédé on génère une pression de charge de base p2ù qui ne dépasse que légèrement la pression ambiante po (voir figure 2). Dans les procédés de régulation connus selon l'état de la technique, on commande les organes d'actionnement, à savoir le volet d'étranglement et le volet d'échappement, pour que la pression de charge de base p2* ou p2ù reste si possible constante. STATE OF THE ART Internal combustion engines equipped with exhaust gas turbochargers (hereinafter abbreviated as turbochargers) mainly apply two methods of regulating the charge pressure. According to the first method, a base load pressure p2 * is generated which is significantly higher than the ambient pressure po (see FIG. 2). For the second method, a base load pressure p 2, which only slightly exceeds the ambient pressure, is generated (see FIG. 2). In the known control methods according to the state of the art, the actuating elements, namely the throttle flap and the exhaust flap, are controlled so that the base load pressure p2 * or p2u remains possible constant.

L'avantage du premier procédé est de disposer en permanence d'une pression de charge élevée, si bien qu'en cas de changement rapide de charge ou de demande de couple, le temps de réponse du moteur à combustion interne sera beaucoup plus rapide que dans le cas de la régulation de la pression de charge selon le second procédé. The advantage of the first method is that it always has a high load pressure, so that in the event of a rapid change of load or torque demand, the response time of the internal combustion engine will be much faster than in the case of regulating the charge pressure according to the second method.

La régulation de la pression de charge selon le second procédé a l'avantage vis-à-vis du premier procédé que grâce à la pression de charge plus faible p2**, le volet d'étranglement du moteur pourra encore être ouvert dans la plage de charge partielle. Cela diminue les pertes par étranglement et abaisse ainsi la consommation de carburant du moteur à combustion interne. Dans l'état de base, contrairement au premier procédé, le volet d'échappement est complètement ouvert pour éviter une contre-pression de gaz d'échappement, augmentée. Le premier procédé de régulation de la pression de charge a l'inconvénient que dans la plage de charge partielle du moteur, à cause de la pression de charge relativement élevée p2*, il faut fermer d'une manière relativement importante le volet d'étranglement DKMot installé entre le turbocompresseur et le moteur à combustion interne pour réduire à la valeur souhaitée, la masse d'air qui alimente le moteur à combustion interne. Il en résulte des pertes d'étranglement significati- vement élevées et ainsi une consommation de carburant plus importante du moteur à combustion interne. L'inconvénient de ce procédé est qu'à l'état de base, le volet d'échappement est fermé en permanence, ce qui se traduit en partie par une contrepression de gaz d'échappement plus importante et ainsi un coefficient interne plus élevé de recyclage des gaz d'échappement qui peut se répercuter de façon négative sur la consommation du moteur à combustion interne en plus des pertes d'étranglement. Le second procédé de régulation de la pression de charge a l'inconvénient qu'en cas de demande rapide de couple appliqué au moteur, comme par exemple lors des accélérations, il faut d'abord établir la pression de charge requise. Pour cela, il faut d'abord accélérer le turbocompresseur. Cela se traduit par un retard de réponse perceptible du moteur à combustion interne. But de l'invention io La présente invention a pour but de développer un moteur à combustion interne équipé d'un turbocompresseur et un procédé de gestion d'un tel moteur à combustion interne à turbocompresseur, évitant les inconvénients des deux procédés cités ci-dessus et combinant leurs avantages. 15 Exposé et avantages de l'invention Ce problème est résolu selon l'invention dans le cas d'un moteur à combustion interne du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le premier segment de la conduite d'admission comporte une seconde installation d'étranglement commandée. 20 On gagne ainsi un degré de liberté dans le mode de con-duite du turbocompresseur. Dans la coopération avec les autres organes d'actionnement, à savoir la première installation d'étranglement DKMot en amont du moteur à combustion interne et les moyens de commande la pression de charge, on pourra commander la pression de 25 charge du moteur à combustion interne selon l'invention pour qu'en mode stationnaire du moteur on minimise les pertes d'étranglement et que l'on dispose d'une réponse rapide du moteur pour les phases d'accélération. La première installation d'étranglement et/ ou la seconde 30 installation d'étranglement peuvent être réalisées sous la forme d'un volet d'étranglement, d'une vanne d'étranglement, d'un diaphragme à iris, d'un volet statique ou d'une unité à section de passage variable (VST). Le choix de l'une de ces formes de construction peut se faire par l'application de l'invention à un moteur à combustion interne. The regulation of the charge pressure according to the second method has the advantage vis-à-vis the first method that thanks to the lower pressure pressure p2 **, the throttle flap of the engine can still be opened in the range partial charge. This reduces throttling losses and thus lowers the fuel consumption of the internal combustion engine. In the basic state, unlike the first method, the exhaust flap is fully open to prevent increased exhaust back-pressure. The first method of regulating the charge pressure has the disadvantage that in the partial load range of the engine, because of the relatively high charge pressure p2 *, the throttle flap must be closed in a relatively large manner. DKMot installed between the turbocharger and the internal combustion engine to reduce to the desired value, the air mass that feeds the internal combustion engine. This results in significantly high throttle losses and thus higher fuel consumption of the internal combustion engine. The disadvantage of this method is that in the basic state, the exhaust flap is permanently closed, which is reflected in part by a greater exhaust back pressure and thus a higher internal coefficient of exhaust gas recirculation which can negatively affect the internal combustion engine fuel consumption in addition to throttling losses. The second method of regulating the charge pressure has the disadvantage that in case of rapid torque demand applied to the engine, such as during accelerations, it is first necessary to establish the required charging pressure. For that, it is first necessary to accelerate the turbocharger. This results in a noticeable response delay of the internal combustion engine. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop an internal combustion engine equipped with a turbocharger and a method for managing such a turbocharged internal combustion engine, avoiding the disadvantages of the two processes mentioned above. and combining their benefits. DISCLOSURE AND ADVANTAGES OF THE INVENTION This problem is solved according to the invention in the case of an internal combustion engine of the type defined above, characterized in that the first segment of the intake duct comprises a second installation. controlled throttle. This provides a degree of freedom in the turbocharger driving mode. In cooperation with the other actuating means, namely the first throttling device DKMot upstream of the internal combustion engine and the control means the charging pressure, the charging pressure of the internal combustion engine can be controlled. according to the invention so that in the stationary mode of the engine the throttling losses are minimized and that there is a rapid response of the engine for the acceleration phases. The first throttling device and / or the second throttling device may be in the form of a throttle flap, a throttle valve, an iris diaphragm, a static flap or a variable passage section unit (VST). The choice of one of these forms of construction can be done by the application of the invention to an internal combustion engine.

L'invention s'applique à différents types de constructions de turbocompresseurs. Ainsi, les moyens de commande de la pression de charge peuvent comporter une vanne de dérivation (vanne d'échappement), des moyens pour régler la géométrie de la turbine (VTL) et/ou la section de passage (VST) de la partie turbine. La présente invention s'applique aux moteurs à combustion interne fonctionnant selon le principe du moteur à essence ou le principe du moteur Diesel. L'invention concerne également un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la seconde installation d'étranglement est commandée en mode stationnaire du moteur à combustion interne pour que la pression de charge à la sortie de la partie compresseur corresponde pour l'essentiel à la pression souhaitée à l'entrée du moteur à combustion interne. Cela permet d'optimiser le rendement du moteur à combustion interne en mode stationnaire. Suivant une autre caractéristique avantageuse du procédé, la seconde installation d'étranglement est commandée pour que la pression de charge à la sortie de la partie compresseur soit légèrement supérieure à la pression souhaitée à l'entrée du moteur à combustion interne. On dispose ainsi d'une réserve de pression qui améliore le temps de réponse du moteur à combustion interne. Suivant une autre caractéristique avantageuse, à l'arrivée d'une demande supplémentaire de couple appliquée au moteur à corn- bustion interne, on ouvre complètement la première installation d'étranglement et les moyens de commande de la pression de charge sont commandés pour que la partie turbine du turbocompresseur fonctionne avec le meilleur rendement possible. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la se- conde installation d'étranglement est commandée pour que la vitesse de rotation du turbocompresseur augmente le plus rapidement possible. On peut ainsi optimiser la réponse du moteur à combustion interne pour des demandes de couples supplémentaires. The invention applies to different types of turbocharger constructions. Thus, the charge pressure control means may comprise a bypass valve (exhaust valve), means for adjusting the turbine geometry (VTL) and / or the passage section (VST) of the turbine part. . The present invention applies to internal combustion engines operating on the principle of the gasoline engine or the principle of the diesel engine. The invention also relates to a method of the type defined above, characterized in that the second throttling device is controlled in the stationary mode of the internal combustion engine so that the charge pressure at the outlet of the compressor part corresponds to the essential to the desired pressure at the inlet of the internal combustion engine. This optimizes the efficiency of the internal combustion engine in stationary mode. According to another advantageous characteristic of the method, the second throttling device is controlled so that the charge pressure at the outlet of the compressor part is slightly greater than the desired pressure at the inlet of the internal combustion engine. This provides a pressure reserve which improves the response time of the internal combustion engine. According to another advantageous characteristic, on arrival of an additional torque request applied to the internal combustion engine, the first throttling device is completely opened and the charge pressure control means are controlled so that the turbine part of the turbocharger works with the best possible performance. According to another advantageous characteristic, the second throttling installation is controlled so that the speed of rotation of the turbocharger increases as quickly as possible. It is thus possible to optimize the response of the internal combustion engine for additional torque requests.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion in- terne selon l'invention, - la figure 2 montre la courbe de pression dans la conduite d'admission d'un moteur à combustion interne selon l'état de la technique, - la figure 3 montre la courbe de pression dans la conduite d'admission du moteur à combustion interne selon l'invention, - la figure 4 montre un champ de caractéristiques de la partie turbine du turbocompresseur. Description de modes de réalisation A la figure 1, la référence 10 concerne un moteur à corn- bustion interne. Ce moteur 10 est alimenté en air par une conduite d'admission 12. Les injecteurs qui injectent le carburant dans la con-duite d'admission 12 ou dans les chambres de combustion (non représentées) du moteur à combustion interne 10 ne sont pas représentés à la figure 1. Drawings The present invention will be described in more detail below with the aid of the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic view of an internal combustion engine according to the invention, - Figure 2 shows the pressure curve in the intake duct of an internal combustion engine according to the state of the art, - Figure 3 shows the pressure curve in the intake duct of the internal combustion engine according to the invention, - Figure 4 shows a field of characteristics of the turbine part of the turbocharger. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS In FIG. 1, reference numeral 10 relates to an internal combustion motor. This engine 10 is supplied with air through an intake duct 12. The injectors that inject the fuel into the intake duct 12 or into the combustion chambers (not shown) of the internal combustion engine 10 are not shown. in Figure 1.

Les gaz d'échappement générés par le moteur à combustion interne 10 sont évacués par la conduite d'échappement 14. Un turbocompresseur 16 est installé entre la conduite d'admission 12 et la conduite d'échappement 14. Une partie compresseur 18 du turbocompresseur 16 subdivise la conduite d'admission en un premier segment 12.1 en amont de la partie compresseur 18 et en un second segment 12.2 en aval de la partie compresseur 18. La conduite de gaz d'échappement 14 est subdivisée par une partie turbine 20 du turbocompresseur 16 en un premier segment 14.1 et un second segment 14.2. La partie compresseur 18 et la partie turbine 20 sont couplées par un arbre 22. Une conduite de dérivation 24 avec une soupape de dérivation 26 est prévue en parallèle à la partie turbine 20 ; cette soupape de dérivation est usuellement appelée soupape d'échappement. En plus, la partie compresseur du turbocompresseur peut être équipée d'une 5 vanne d'air ambiant pour réduire rapidement la pression de charge, par exemple en cas de changement de charge. La conduite de dérivation 24 et la soupape de dérivation 26 commandées servent à commander et/ou à réguler la pression de charge. Comme moyens alternatifs pour commander la pression de charge on a la géométrie variable des aubes directrices de la partie turbine 20 ou un manchon à l'aide duquel on règle la section de passage de la partie turbine 20. Ces moyens alternatifs de commande de la pression de charge sont habituellement désignés par les abréviations VTL et VST . Le second segment 12.2 de la conduite d'admission comporte un radiateur d'air de charge LLK et une première installation d'étranglement DKMot. L'installation d'un radiateur d'air de charge LLK et d'une première installation d'étranglement DKMot, habituellement en forme de volets d'étranglement, sont des moyens connus selon l'état de la technique. La première installation d'étranglement DKMot et l'installation de commande de la pression de charge, ici la conduite de dérivation 24 et la vanne de dérivation 26, sont les organes d'actionnement que l'on trouve dans les moteurs à combustion interne usuels équipés de turbocompresseurs, pour commander la masse d'air aspirée par le moteur à combustion interne 10 et la pression de charge p2 ou pour régler ces paramètres. Dans le cas du moteur à combustion interne selon l'invention, il est prévu une seconde installation d'étranglement DKLad dans le premier segment 12.1 de la conduite d'admission. Cette seconde installation d'étranglement DKLad peut être de même construction que la première installation d'étranglement DKMot. Cela permet selon l'invention d'étrangler le premier segment avant l'entrée dans la partie compresseur 18 du turbocompresseur 16 pour abaisser la pression p 1 à l'entrée de la partie compresseur 18. Il en résulte une modification de la pression de fonctionnement de la partie compresseur 18 et par conséquent on influence la pression de charge p2 à la sortie de la partie compresseur 18 dans le second segment 12.2 de la conduite d'admission. Dans le moteur à combustion interne selon l'invention on a un second organe d'actionnement, à savoir la seconde installation d'étranglement DKLad, qui offre un degré de liberté pour la commande de la pression de charge p2 et de la masse d'air aspirée par le moteur à combustion interne 10. Le procédé selon l'invention de commande et/ ou de ré- gulation du moteur à combustion interne 10 permet ainsi en mode de fonctionnement stationnaire du moteur à combustion interne 10, d'en augmenter le rendement ; dans les états de fonctionnement non stationnaires du moteur à combustion interne 10, ces moyens permettent d'améliorer la réponse du turbocompresseur 16. The exhaust gases generated by the internal combustion engine 10 are discharged through the exhaust pipe 14. A turbocharger 16 is installed between the intake pipe 12 and the exhaust pipe 14. A compressor part 18 of the turbocharger 16 divides the intake duct into a first segment 12.1 upstream of the compressor part 18 and into a second segment 12.2 downstream of the compressor part 18. The exhaust gas duct 14 is subdivided by a turbine part 20 of the turbocharger 16 in a first segment 14.1 and a second segment 14.2. The compressor portion 18 and the turbine portion 20 are coupled by a shaft 22. A bypass line 24 with a bypass valve 26 is provided in parallel with the turbine portion 20; this bypass valve is usually called an exhaust valve. In addition, the compressor part of the turbocharger may be equipped with an ambient air valve to rapidly reduce the charging pressure, for example in the case of a load change. The bypass line 24 and the bypass valve 26 controlled serve to control and / or regulate the charge pressure. As alternative means for controlling the charge pressure, there is the variable geometry of the guide vanes of the turbine part 20 or a sleeve with which the flow section of the turbine part 20 is adjusted. These alternative means for controlling the pressure Loads are usually referred to by the abbreviations VTL and VST. The second segment 12.2 of the intake duct comprises a charge air radiator LLK and a first throttling device DKMot. The installation of a charge air radiator LLK and a first throttling device DKMot, usually in the form of throttle flaps, are known means according to the state of the art. The first throttling device DKMot and the charge pressure control system, here the bypass line 24 and the bypass valve 26, are the actuating members found in the usual internal combustion engines equipped with turbochargers, for controlling the air mass sucked by the internal combustion engine 10 and the charging pressure p2 or for adjusting these parameters. In the case of the internal combustion engine according to the invention, there is provided a second throttling device DKLad in the first segment 12.1 of the intake pipe. This second DKLad throttling installation can be of the same construction as the first DKMot throttling system. This allows according to the invention to throttle the first segment before entering the compressor part 18 of the turbocharger 16 to lower the pressure p 1 at the inlet of the compressor part 18. This results in a change in the operating pressure of the compressor part 18 and therefore the charging pressure p2 is influenced at the outlet of the compressor part 18 in the second segment 12.2 of the intake duct. In the internal combustion engine according to the invention there is a second actuator, namely the second throttling device DKLad, which offers a degree of freedom for the control of the charge pressure p2 and the mass of The method according to the invention for controlling and / or regulating the internal combustion engine 10 thus makes it possible, in the stationary operating mode of the internal combustion engine 10, to increase the internal combustion engine 10. yield; in the non-stationary operating states of the internal combustion engine 10, these means make it possible to improve the response of the turbocharger 16.

Les pressions régnant dans la conduite d'admission 12 sont combinées à différents indices. La dénomination po correspond à la pression de l'air ambiant à l'entrée de la conduite d'admission 12. La pression dans la con-duite d'admission 12.1 en aval de la seconde installation d'étranglement DKLad et en amont de la partie compresseur 18 porte la référence pi. La pression de charge dans le second segment 12.2 de la conduite d'admission à la sortie de la partie compresseur porte la référence p2. La pression à l'entrée du radiateur d'air de charge porte la référence p2' alors que la pression à la sortie du radiateur d'air de charge porte la référence p2". En première approximation, les pressions p2, p2' et p2" sont identiques. La pression dans le second segment 12.2 de la con-duite d'admission entre la première installation d'étranglement DKMot et le moteur à combustion interne porte la référence ps. Une installation de commande et de régulation SG assure les opérations de commande et de régulation nécessaires au fonctionnement du moteur à combustion interne 10. En particulier, cette installation commande les organes d'actionnement, notamment la première installation d'étranglement DKMot, l'autre installation d'étranglement DKLad et la vanne de dérivation 26. L'appareil de commande SG corn- mande également les injecteurs et le cas échéant les bougies d'allumage du moteur à combustion interne 10 ainsi que d'autres actionneurs. La figure 2 montre les conditions de pression dans la conduite d'admission 12 d'un moteur à combustion interne correspondant à l'état de la technique. Partant de la pression ambiante po régnant dans la région du filtre à air 28, la pression dans le premier segment 12.1 de la conduite d'admission ne change pas de manière significative jusqu'à l'entrée dans la partie compresseur 18 du turbocompresseur. Cela signifie que la pression p 1 correspond pratiquement à la pression ambiante p0. Dans la partie compresseur 18 du turbocompresseur 16 on augmente la pression à partir de la pression p 1 jusqu'à une pression de charge p2* ou p2**. L'augmentation de pression à la pression de charge p2* est indiqué par une ligne en trait interrompu 30. Cette augmentation de pression correspond au premier procédé décrit au préambule pour réguler la pression de charge de base. A l'entrée du moteur à combustion interne 10 (voir figure 1), pour atteindre la pression ps souhaitée il faut commander de manière appropriée la première installation d'étranglement DKMot. Il faut dans cet état de fonctionnement représenté à la figure 1, fermer de manière poussée le volet d'étranglement et le volet d'échappement pour atteindre la différence de pression requise (p2* - ps) au niveau de la première installation d'étranglement DKMot. L'avantage de ce procédé de régulation est de disposer toujours d'une pression de charge de base p2ù suffisamment élevée pour que dans les états de fonctionnement non stationnaires on puisse fournir suffisamment rapidement la masse d'air importante souhaitée au moteur à combustion interne 10. L'inconvénient de ce procédé de régulation est qu'en mode stationnaire on doit régler une différence de pression importante, à savoir (p2* - ps) sur la première installation d'étranglement DKMot, ce qui se traduit par des pertes d'écoulement relativement élevées dans la conduite d'admission et en partie à une contrepression de gaz d'échappement élevée. Cela détériore le rendement du moteur à combustion interne travaillant en mode stationnaire. Le second procédé connu selon le préambule de la description, pour réguler la pression de charge de base est indiqué par la ligne en pointillés 32 de la figure 2. Par une commande appropriée de la vanne de dérivation 26 on diminue la vitesse de rotation du turbocompresseur 16 pour ne pas avoir d'augmentation de pression significative dans la partie compresseur 18 du turbocompresseur 16. Cela signifie que la pression p2ù sera pratiquement égale à la pression pi à l'entrée de la partie compresseur 18 du turbocompresseur et ainsi à la pression ambiante po. Partant de cette pression de charge p2ù relativement faible, il n'y aura qu'à réduire une différence de pression relativement faible (p2** - ps) au niveau de la première installation d'étranglement DKMot. En conséquence, la première installation d'étranglement DKMot peut rester relativement grande ouverte, ce qui se traduit de manière positive sur les pertes de pression dans la conduite d'admission 12 et par une faible contrepression de gaz d'échappement lorsque le moteur à combustion interne 10 fonctionne en mode stationnaire. Toutefois, dans les états de fonctionnement non stationnaires, en particulier si la demande de couple appliqué au moteur à combustion interne 10 augmente brutalement, il faut d'abord augmenter la vitesse de rotation du turbocompresseur à partir d'un niveau très faible pour générer la pression de charge requise. En conséquence, le turbocompresseur 16 et ainsi le moteur à combustion interne 10 ont une inertie relativement importante vis-à-vis des variations brusques de demandes de couples. 15 La figure 3 montre l'évolution de la pression dans la con-duite d'admission 12 d'un moteur à combustion interne selon l'invention. Pour minimiser les pertes aérauliques (pertes de charge) dans le second segment 12.2 de la conduite d'admission, dans le moteur à combustion interne 10 selon l'invention, on commande la se- 20 conde installation d'étranglement DKLad et le volet d'échappement en mode stationnaire du moteur 10 pour abaisser la pression pi à l'entrée de la partie compresseur 18 du turbocompresseur 16. En conséquence, la pression p2 à la sortie de la partie compresseur 18 est inférieure aux pressions de charge p2* et p2ù des 25 procédés de régulation connus (voir figure 2). Dans l'état de fonctionnement représenté à la figure 3, la pression de charge p2 à la sortie de la partie compresseur 18 du turbo-compresseur 16 correspond à la pression souhaitée ps à l'entrée du moteur à combustion interne 10. En conséquence, on peut ouvrir corn- 30 piétement la première installation d'étranglement DKMot pour minimiser les pertes de charge dans le second segment 12.2 de la conduite d'admission. Cela améliore le rendement du moteur à combustion in-terne selon l'invention en fonctionnement stationnaire. Si cela est souhaité, par exemple si le véhicule équipé du 35 moteur à combustion interne 10 doit fonctionner en un mode sportif, on peut commander la seconde installation d'étranglement DKLad et le vo-let d'échappement pour que la pression p2 à la sortie de partie compresseur 18 soit supérieure à la pression souhaitée ps. Aussi longtemps que la pression p2 est inférieure à la pression ambiante po, on aura toujours une amélioration du rendement. La différence de pression p2 - ps représente une certaine réserve de charge qui améliore d'autant la réponse du moteur à combustion interne et va ainsi dans le sens des souhaits et demandes d'un conducteur pour une conduite sportive. Dans ce mode de fonctionnement, le rendement du moteur à combustion interne est légèrement plus mauvais que si la pression de charge p2 était égale à la pression ps. La pression de charge p2 du moteur à combustion interne selon l'invention peut également être régulée sur les valeurs p2* et p2ù(voir figure 2). Pour cela, on commande la seconde installation de régu- lation DKLad pour que le turbocompresseur 16 travaille à une vitesse de rotation aussi élevée que possible et que la partie compresseur 18 du turbocompresseur 16 fonctionne avec le meilleur rendement possible. En même temps on commande la première installation d'étranglement DKMot pour que la demande d'air du moteur à combustion interne 10 corresponde aux plus petites différences possibles (p2 - ps). En particulier dans le cas de turbocompresseurs 16 sans coussinet ou de turbocompresseurs 16 à coussinet et joint en dépression, la pression de charge 2 en aval de la partie compresseur 18 peut également diminuer en dessous de la pression ambiante po. Cela permet d'ouvrir complètement la première installation d'étranglement DKMot et d'éviter pratiquement totalement les pertes par étranglement. Les moyens de commande de la pression de charge (porte d'échappement, vanne d'air extérieure, VTG et/ou VST) assurent la régulation de la pression de charge p2 et évitent que la vitesse de rotation du turbocom- presseur 16 ne dépasse la vitesse de rotation de charge maximale auto-risée. En mode de fonctionnement non stationnaire du moteur à combustion interne 10, la première installation d'étranglement DKMot est complètement ouverte et les moyens de commande de la pression de charge sont commandés pour avoir le meilleur rendement possible de la partie turbine 20 du turbocompresseur. La vanne d'air ambiant (dans la mesure où elle existe) est totalement fermée. La commande de la seconde installation d'étranglement DKLad se fait pour que pendant la variation de vitesse de rotation du turbocompresseur 16 il s'établisse toujours une accélération optimale du turbocompresseur 16 et une montée aussi rapide que possible de la pression de charge p2. Le volet d'échappement sera fermé totalement ou d'une manière relativement poussée dans le cas idéal. Ces positions ou réglages nécessaires pour la seconde installation d'étranglement DKLad et des moyens de commande de la pression de charge sont enregistrés dans des chambres caractéristiques ou des courbes caractéristiques, des tableaux de valeurs, des unités de mémoire d'un réseau neuronal ou autres unités de mémoire. Ces grandeurs peuvent également être modifiées de manière adaptative et n'être actualisées qu'à la demande. The pressures prevailing in the intake duct 12 are combined with different indices. The denomination po corresponds to the pressure of the ambient air at the inlet of the intake duct 12. The pressure in the intake duct 12.1 downstream of the second throttling device DKLad and upstream of the compressor part 18 carries the reference pi. The charge pressure in the second segment 12.2 of the intake duct at the outlet of the compressor part bears the reference p2. The pressure at the inlet of the charge air radiator bears the reference p2 ', while the pressure at the outlet of the charge air radiator is referred to as p2 "As a first approximation, the pressures p2, p2' and p2 " are the same. The pressure in the second segment 12.2 of the intake duct between the first throttling device DKMot and the internal combustion engine has the reference ps. An SG control and regulation system provides the control and regulation operations necessary for the operation of the internal combustion engine 10. In particular, this installation controls the actuating members, in particular the first DKMot throttling installation, the other The control unit SG also controls the injectors and, if applicable, the spark plugs of the internal combustion engine 10 as well as other actuators. FIG. 2 shows the pressure conditions in the intake duct 12 of an internal combustion engine corresponding to the state of the art. Starting from the ambient pressure po prevailing in the region of the air filter 28, the pressure in the first segment 12.1 of the intake pipe does not change significantly until entering the compressor part 18 of the turbocharger. This means that the pressure p 1 substantially corresponds to the ambient pressure p0. In the compressor part 18 of the turbocharger 16 the pressure is increased from the pressure p 1 to a charge pressure p2 * or p2 **. The pressure increase at the charge pressure p2 * is indicated by a dashed line 30. This pressure increase corresponds to the first method described in the preamble for regulating the base charge pressure. At the inlet of the internal combustion engine 10 (see FIG. 1), to reach the desired pressure ps, the first throttling device DKMot must be appropriately controlled. In this state of operation shown in Figure 1, close the throttle flap and the exhaust flap to reach the required pressure difference (p2 * - ps) at the first throttling system. DKMot. The advantage of this control method is that it always has a base load pressure p 2 which is sufficiently high so that in the non-stationary operating states the large desired mass of air to the internal combustion engine can be supplied sufficiently rapidly. The disadvantage of this control method is that in stationary mode a large pressure difference, ie (p2 * - ps), must be set on the first throttling device DKMot, which results in losses of relatively high flow in the intake duct and in part to a high exhaust backpressure. This deteriorates the efficiency of the internal combustion engine working in stationary mode. The second known method according to the preamble of the description, for regulating the base charge pressure is indicated by the dashed line 32 of FIG. 2. By appropriate control of the bypass valve 26 the speed of rotation of the turbocharger is decreased. 16 for not having a significant pressure increase in the compressor part 18 of the turbocharger 16. This means that the pressure p2ù will be substantially equal to the pressure pi at the inlet of the compressor part 18 of the turbocharger and thus at ambient pressure in. Starting from this relatively low charge pressure p2ù, it will only be necessary to reduce a relatively small pressure difference (p2 ** - ps) at the first throttling device DKMot. Consequently, the first throttling device DKMot can remain relatively wide open, which is positively reflected on the pressure losses in the intake pipe 12 and by a low exhaust pressure when the combustion engine Internal 10 operates in stationary mode. However, in the non-stationary operating states, in particular if the torque demand applied to the internal combustion engine increases sharply, it is first necessary to increase the rotational speed of the turbocharger from a very low level to generate the load pressure required. As a result, the turbocharger 16 and thus the internal combustion engine 10 have relatively high inertia with respect to abrupt variations in torque demands. FIG. 3 shows the evolution of the pressure in the intake duct 12 of an internal combustion engine according to the invention. In order to minimize the aeraulic losses (pressure losses) in the second segment 12.2 of the intake duct, in the internal combustion engine 10 according to the invention, the second throttling device DKLad and the flap d stationary exhaust of the engine 10 to lower the pressure pi at the inlet of the compressor part 18 of the turbocharger 16. Consequently, the pressure p2 at the outlet of the compressor part 18 is lower than the charging pressures p2 * and p2u known control methods (see FIG. 2). In the operating state shown in FIG. 3, the charge pressure p2 at the outlet of the compressor part 18 of the turbo-compressor 16 corresponds to the desired pressure ps at the inlet of the internal combustion engine 10. the first throttling device DKMot can be opened to minimize the pressure drops in the second segment 12.2 of the intake duct. This improves the efficiency of the internal combustion engine according to the invention in stationary operation. If desired, for example if the vehicle equipped with the internal combustion engine 10 is to operate in a sporting mode, the second throttling device DKLad and the exhaust valve can be controlled so that the pressure p2 at the compressor outlet 18 is greater than the desired pressure ps. As long as the pressure p2 is lower than the ambient pressure po, there will always be an improvement in the yield. The pressure difference p2 - ps represents a certain reserve of charge which improves the response of the internal combustion engine and thus goes in the direction of the wishes and demands of a driver for a sporty driving. In this operating mode, the efficiency of the internal combustion engine is slightly worse than if the charging pressure p2 was equal to the pressure ps. The charge pressure p2 of the internal combustion engine according to the invention can also be regulated on the values p2 * and p2u (see FIG. 2). For this purpose, the second control unit DKLad is controlled so that the turbocharger 16 operates at a rotation speed as high as possible and the compressor part 18 of the turbocharger 16 operates with the best possible efficiency. At the same time, the first throttling device DKMot is controlled so that the air demand of the internal combustion engine 10 corresponds to the smallest possible differences (p2-ps). Particularly in the case of turbochargers 16 without bushings or turbochargers 16 with bushing and vacuum seal, the feed pressure 2 downstream of the compressor part 18 can also decrease below the ambient pressure po. This makes it possible to completely open the first DKMot throttling system and virtually prevent throttling losses. The means for controlling the charge pressure (exhaust door, external air valve, VTG and / or VST) ensure the regulation of the charge pressure p2 and prevent the rotational speed of the turbocharger 16 from exceeding the maximum load rotation speed allowed. In the non-stationary operating mode of the internal combustion engine 10, the first throttling device DKMot is fully open and the charge pressure control means are controlled to have the best possible performance of the turbine part 20 of the turbocharger. The ambient air valve (as far as it exists) is completely closed. The control of the second throttling device DKLad is done so that during the rotational speed variation of the turbocharger 16 it always establishes an optimal acceleration of the turbocharger 16 and a rise as fast as possible of the charge pressure p2. The exhaust flap will be closed totally or relatively well in the ideal case. These positions or settings required for the second DKLad throttling installation and charge pressure control means are recorded in characteristic chambers or characteristic curves, tables of values, memory units of a neural network or the like. memory units. These quantities can also be modified adaptively and updated only on demand.

Dès que le moteur à combustion interne 10 atteint son nouveau point de fonctionnement stationnaire, on commute sur la régulation de la pression de charge comme cela a été décrit, si bien que le fonctionnement du moteur à combustion interne se fait alors de façon optimisée quant à la consommation. As soon as the internal combustion engine 10 reaches its new stationary operating point, it is switched to the control of the charge pressure as described, so that the operation of the internal combustion engine is then optimized. the consumption.

Les algorithmes nécessaires à cet effet sont mémorisés dans l'installation de commande et de régulation SG , partant des grandeurs d'entrée telles que par exemple la pression de charge p2, le débit massique d'air, la position des volets d'étranglement DKMot et DKLad, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 10, le couple souhaité du moteur à combustion interne 10 et autres grandeurs com- mandent les organes d'actionnement. Les avantages du moteur à combustion interne 10 selon l'invention et du procédé de gestion du moteur 10 selon l'invention seront explicités à l'aide de la figure 4. The necessary algorithms for this purpose are stored in the control and control system SG, starting from the input variables such as, for example, the charge pressure p2, the mass flow rate of air, the position of the throttle flaps DKMot. and DKLad, the rotational speed of the internal combustion engine 10, the desired torque of the internal combustion engine 10 and other quantities control the actuators. The advantages of the internal combustion engine 10 according to the invention and of the engine management method 10 according to the invention will be explained using FIG. 4.

Si l'on régule la pression de charge selon le premier pro-cédé connu par l'état de la technique sur la pression de charge p2* de 2 bars (voir la ligne interrompue 30 à la figure 2) on atteint le point de fonctionnement Al. Selon le champ de caractéristiques de la figure 4 on aura alors un rendement de 60 % pour la partie compresseur 18 du turbocompresseur 16 et une vitesse de rotation d'environ 50 000 t/min. If the charge pressure is regulated according to the first known procedure known from the state of the art on the charge pressure p2 * of 2 bar (see the broken line 30 in FIG. 2), the operating point is reached. Al. According to the characteristic field of FIG. 4, there will then be a yield of 60% for the compressor part 18 of the turbocharger 16 and a rotational speed of approximately 50,000 rpm.

Si l'on commande la seconde installation d'étranglement DKLad du moteur à combustion interne selon l'invention pour que la pression pi à l'entrée de la partie compresseur 18 soit réduite, le point de fonctionnement du turbocompresseur se déplace sur la même pres- Sion de charge p2, de 2 bars vers le point B1. La cause de ce décalage du point de fonctionnement est que du fait de l'étranglement assuré par la seconde installation d'étranglement DKLad, avant l'entrée dans la partie compresseur 18, la pression et ainsi la densité de l'air comburant diminuent. En conséquence, le volume V augmente. Le décalage du point de fonctionnement Al passant à la position B1 augmente le rendement de la partie compresseur 18 à 64 % et en même temps la vitesse de rotation augmente jusqu'à environ 60 000 t/min. Il en résulte une meilleure réponse du turbocompresseur 16. Les avantages concernant le rendement du moteur à combustion interne 10 ont déjà été donnés de manière explicite en liaison avec la figure 3. Si l'on veut augmenter la pression de charge p2 à 4 bars, pour une régulation de la pression de charge selon l'état de la technique on aura le point de fonctionnement A2 et pour une régulation de la pression de charge selon le procédé de l'invention on aura un point de fonctionnement B2. Au point de fonctionnement A2, le turbocompresseur a un rendement de 64 % et une vitesse de rotation inférieure à 70 000 t/min alors qu'au point de fonctionnement B2 son rendement sera de 88 % et sa vitesse de rotation pratiquement de 80 000 t/min. Ainsi, pour cette pression de charge on aura des avantages de l'invention. La même remarque s'applique aux points de fonctionnement A3 et B3. Dans ce cas également, grâce au procédé de l'invention, on améliore le rendement de la partie compresseur 18 du turbocompresseur 16 et on augmente de manière significative la vitesse de rotation du turbocompresseur 16. Ces deux modifications se traduisent par une meilleure réponse du turbocompresseur en cas de demande brusque de couple ; cela réduit la consommation spécifique de carburant du moteur à combustion interne 10 en mode stationnaire. 30 If the second throttling device DKLad of the internal combustion engine according to the invention is controlled so that the pressure pi at the inlet of the compressor part 18 is reduced, the operating point of the turbocharger moves on the same pressure. - Sion load P2, 2 bars to the point B1. The cause of this offset of the operating point is that due to the throttling provided by the second throttling device DKLad, before entering the compressor part 18, the pressure and thus the density of the combustion air decrease. As a result, the volume V increases. The shift of operating point A1 to position B1 increases the efficiency of the compressor portion 18 to 64% and at the same time the rotation speed increases to about 60,000 rpm. This results in a better response of the turbocharger 16. The advantages concerning the efficiency of the internal combustion engine 10 have already been given explicitly in connection with FIG. 3. If it is desired to increase the charge pressure p2 to 4 bars, for a regulation of the charge pressure according to the state of the art will be the operating point A2 and for a regulation of the charge pressure according to the method of the invention will have an operating point B2. At operating point A2, the turbocharger has a yield of 64% and a rotation speed of less than 70,000 rpm, while at operating point B2 its efficiency will be 88% and its rotation speed will be almost 80,000 tons. / min. Thus, for this charging pressure there will be advantages of the invention. The same applies to operating points A3 and B3. In this case also, thanks to the method of the invention, improves the efficiency of the compressor part 18 of the turbocharger 16 and significantly increases the rotational speed of the turbocharger 16. These two modifications result in a better response of the turbocharger in case of sudden demand for a couple; this reduces the specific fuel consumption of the internal combustion engine 10 in the stationary mode. 30

Claims

1) Internal combustion engine having an intake pipe (12), an exhaust pipe (14) and a turbocharger (16) having a turbine part (20), a compressor part (18) and means for controlling the charge pressure, the intake pipe (12) being subdivided by the compressor part (18) into a first segment (12.1) upstream of the compressor part (18) and into a second segment (12.2) downstream of the part compressor (18), the second segment (12.2) of the intake duct (12) being equipped with a first throttling device (DKMot), controlled, and the exhaust duct (14) being subdivided by the part turbine (12) in a first segment (14.1) upstream of the turbine part (20) and a second segment (14.2) downstream of the turbine part (20), characterized in that the first segment (12.1) of the pipe intake manifold (12) comprises a second controlled throttling device (DKLad).

2) Internal combustion engine (10) according to claim 1, characterized in that the first throttling device (DKMot) and / or the second throttling device are designed as a throttling flap, d a throttle valve, an iris diaphragm or a static flap.

3) Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the charge pressure control means comprises a bypass valve (exhaust valve) and an ambient air valve.

4) Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the load pressure control means adjust the geometry of the turbine or the passage section. 355) Internal combustion engine (10) according to claim 1, characterized in that the internal combustion engine (10) operates according to the principle of the gasoline engine or the principle of the diesel engine or according to the variable fuel principle. A method of managing an internal combustion engine (10) comprising an intake pipe (12), an exhaust pipe (14) and a turbocharger (16), the turbocharger (16) having a turbine portion ( 20), a compressor part (18) and charge pressure control means (exhaust flap, VTL, VST), the intake duct (12) being divided by the compressor part (18) into a first one. segment (12.1) upstream of the compressor part (18) and a second segment (12.2) downstream of the compressor part (18), the second segment (12.2) of the intake pipe (12) being equipped with a first throttling device (DKMot), controlled, the first segment (12.1) of the intake pipe being equipped with a second throttling device (DKLad) controlled, and the exhaust pipe (14) being divided by the turbine part (20) into a first segment (14.1) upstream of the turbine part (20) and a second segment (14.2) into a val of the turbine part (20), characterized in that the second throttling device (DKLad) is controlled in the stationary mode of the internal combustion engine (10) so that the charge pressure (p2) at the output of the part compressor (18) substantially corresponds to the desired pressure (ps) at the inlet of the internal combustion engine (10). 7) Method according to claim 6, characterized in that the second throttling device (DKLad) is controlled so that the charge pressure (p2) at the outlet of the compressor part (18) is slightly greater than the desired pressure ( ps) at the inlet of the internal combustion engine (10) .358) A method of managing an internal combustion engine (10) having an intake pipe (12), an exhaust pipe (14) and an turbocharger (16), the turbocharger (16) having a turbine part (20), a compressor part (18) and charge pressure control means (exhaust flap, VTL, VST), the intake duct (12) being divided by the compressor part (18) into a first segment (12.1) upstream of the compressor part (18) and a second segment (12.2) downstream of the compressor part (18), the second segment (12.2 ) of the intake pipe (12) being equipped with a first throttling device (DKMot), the first segment (12.1) of the intake pipe being equipped with a second controlled throttling device (DKLad), and the exhaust pipe (14) being divided by the turbine part (20) into a first segment (14.1) upstream of the turbine part (20) and a second segment (14.2) downstream of the turbine part (20), characterized in that at the arrival of an additional torque request applied to the internal combustion engine (10), the first throttling device (DKMot) is completely opened and the charge pressure control means (26) is controlled so that the turbine part (20) of the turbocharger (16) operates with the best performance possible. 9) Method according to claim 8, characterized in that the second throttling device (DKLad) is controlled so that the speed of rotation of the turbocharger (16) increases as quickly as possible. 10) Computer program, characterized in that it carries out all the steps of a method according to one or more of claims 6 to 9.11) Control and / or regulation of the internal combustion engine (10), characterized in that it performs all the steps of a method according to one or more of claims 6 to 9.