FR2918704A3

FR2918704A3 - Intake valve lifting method for e.g. petrol engine, of motor vehicle, involves pulverizing fuel of combustion chamber into fine drops, and filling air in chamber, where air mass required for combustion is function of desired engine load

Info

Publication number: FR2918704A3
Application number: FR0705024A
Authority: FR
Inventors: Denis Croteau; Frederic Esnee
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2009-01-16

Abstract

The method involves facilitating backflow of burnt gas for vaporizing residual low volatile fuel e.g. ethanol, on walls of intake pipes. Intake and exhaust valves are closed for descending a piston towards a low dead point to generate high depression in a combustion chamber with respect to the intake pipes. The fuel in the chamber is pulverized into fine drops, where the fuel is injected on the intake valve via an injection system. The air is filled in the chamber, where the air mass required for the combustion is the function of desired engine load.

Description

Procédé de levées de soupapes pour la préparation d'un mélangeValve lift process for the preparation of a mixture

air-carburant lors du démarrage à froid d'un moteur à combustion interne. La présente invention concerne les moteurs à combustion interne de type essence et à injection indirecte pour des véhicules automobiles, et propose en particulier un procédé de levées de soupapes pour la préparation d'un mélange air-carburant dans une chambre de combustion lors du démarrage à froid d'un moteur à combustion interne. Actuellement, la formation du mélange air-carburant lors du démarrage à froid des moteurs à combustion interne de type essence et à ~a injection indirecte pose problème pour les constructeurs automobiles. En effet, le carburant injecté sur les parois froides des conduits d'admission du moteur présente une faible vaporisation ce qui induit une mauvaise formation du mélange air-carburant dans la chambre de combustion et génère de fortes émissions de polluants atmosphériques dans les gaz d'échappement, 15 notamment des hydrocarbures imbrûlés notés HC. Par ailleurs, certains moteurs à combustion interne fonctionnant avec des carburants très volatils comme notamment l'éthanol présentent des difficultés de démarrage provoquées par ce problème de vaporisation des carburants volatils sur les parois froides des conduits d'admissions des 20 moteurs à combustion interne. Pour résoudre ce problème de vaporisation, la préparation du mélange air-carburant pendant le démarrage à froid du moteur peut être améliorée. Pour ce faire, les solutions actuelles proposent de chauffer le carburant avant de réaliser l'injection de carburant ou de chauffer les parois 25 des conduits d'admission des moteurs à combustion interne sur lesquelles le carburant est injecté ou encore d'utiliser une injection de carburant assistée par air pour réduire la taille des gouttes de carburant dans les conduits d'admission. Le brevet EP 1 128 027 décrit un système de contrôle de la 30 distribution variable des soupapes pour commander au moins une première soupape, dite d'admission et une seconde soupape, dite d'échappement qui permettent l'ouverture et la fermeture des conduits, respectivement les conduits d'admission et les conduits d'échappement, ces conduits d'admission et d'échappement débouchant dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. Lors du démarrage à froid du moteur à combustion interne, le système de contrôle permet un chevauchement plus important entre les levées de la première soupape dite d'admission et la seconde soupape dite d'échappement, ce qui permet une remontée des gaz brûlés chauds dans le conduit d'admission favorisant ainsi lo la formation du mélange air-carburant et la stabilité des phases de combustion. Lors du fonctionnement à chaud du moteur à combustion interne, le système de contrôle permet également une diminution du chevauchement des soupapes d'admission et d'échappement. Le document JP 2002 276446 propose un mécanisme pour 15 commander des levées variables de soupapes. Le mécanisme permet le contrôle de la fermeture des soupapes d'admission afin de piloter le taux de compression effectif ou rapport volumétrique effectif. En augmentant ce taux de compression effectif, la température de fin de compression est également augmentée ce qui favorise l'initiation de la combustion lors du démarrage à 20 froid du moteur à combustion interne. Le document US 2004 112331 décrit un système de contrôle de l'admission prévu pour contrôler un mécanisme de distribution variable de soupapes et l'amplitude d'ouverture des soupapes. Lors de faibles levées de soupapes d'admission, de fortes vitesses d'écoulement du fluide d'admission 25 sont générées dans la chambre de combustion ce qui permet d'améliorer l'atomisation du carburant qui entre dans la chambre de combustion lors du démarrage à froid du moteur à combustion interne. Enfin, le document JP 2003 247443 propose un moteur à combustion interne fonctionnant en injection indirecte et équipé d'un système de levées 30 variables de soupapes d'admission. Lors des faibles levées des soupapes d'admission, de fortes vitesses d'écoulement sont générées dans la chambre de combustion. Dans ce système de levées variables, l'injection indirecte de carburant est en phase avec ces faibles levées de soupapes d'admission de façon à assurer une meilleure pulvérisation du carburant dans la chambre de combustion et ainsi réduire les émissions polluantes lors du démarrage à froid du moteur à combustion interne. air-fuel when cold starting an internal combustion engine. The present invention relates to internal combustion engines of gasoline and indirect injection type for motor vehicles, and proposes in particular a valve lift process for the preparation of an air-fuel mixture in a combustion chamber when starting at cold of an internal combustion engine. At present, the formation of the air-fuel mixture during the cold start of gasoline internal combustion engines and indirect injection engines is problematic for car manufacturers. Indeed, the fuel injected on the cold walls of the intake ducts of the engine has a low vaporization which induces a poor formation of the air-fuel mixture in the combustion chamber and generates high emissions of atmospheric pollutants in the exhaust gases. exhaust, including unburned hydrocarbons noted HC. Moreover, some internal combustion engines operating with highly volatile fuels such as ethanol have start-up problems caused by this problem of vaporization of volatile fuels on the cold walls of the admissions ducts of the internal combustion engines. To solve this problem of vaporization, the preparation of the air-fuel mixture during the cold start of the engine can be improved. To do this, the current solutions propose to heat the fuel before carrying out the fuel injection or to heat the walls 25 of the intake ducts of the internal combustion engines on which the fuel is injected or to use a fuel injection. air-assisted fuel to reduce the size of fuel drops in the intake ducts. Patent EP 1 128 027 describes a system for controlling the variable distribution of the valves for controlling at least a first valve, called intake valve and a second exhaust valve, which allow the opening and closing of the pipes, respectively the intake ducts and the exhaust ducts, these intake and exhaust ducts opening into a combustion chamber of an internal combustion engine. During the cold start of the internal combustion engine, the control system allows a greater overlap between the lifts of the first so-called intake valve and the second so-called exhaust valve, which allows a rise of hot burnt gases in the intake duct thus favoring the formation of the air-fuel mixture and the stability of the combustion phases. During hot running of the internal combustion engine, the control system also reduces the overlap of the intake and exhaust valves. JP 2002 276446 proposes a mechanism for controlling variable valve lifts. The mechanism allows control of the closing of the intake valves in order to control the effective compression ratio or effective compression ratio. By increasing this effective compression ratio, the end of compression temperature is also increased which promotes the initiation of combustion during the cold start of the internal combustion engine. US 2004 112331 discloses an intake control system for controlling a variable valve timing mechanism and the opening amplitude of the valves. During low intake valve lifts, high flow rates of the intake fluid are generated in the combustion chamber which improves the atomization of the fuel entering the combustion chamber at start-up. cold engine of the internal combustion engine. Finally, the document JP 2003 247443 proposes an internal combustion engine operating by indirect injection and equipped with a system of variable levers of intake valves. During low lift of the intake valves, high flow velocities are generated in the combustion chamber. In this variable lift system, indirect fuel injection is in step with these low intake valve lifts to ensure better fuel spraying into the combustion chamber and thus reduce pollutant emissions during cold start. of the internal combustion engine.

Or, de tels systèmes conditionnent l'état du carburant dans le conduit d'admission du moteur à combustion interne avant le passage de la ou les soupapes d'admission, les impacts de carburant sur la ou les soupapes d'admission réduisant l'efficacité de ces systèmes. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l'art to antérieur et notamment de proposer un procédé de levées de soupapes d'admission lors du démarrage à froid d'un moteur à combustion interne permettant d'améliorer la préparation du mélange air/carburant dans une chambre de combustion du moteur à combustion interne en réduisant sensiblement la taille des gouttes de carburant au passage des soupapes 15 d'admission. Pour atteindre ce but, il est proposé un procédé de levées d'au moins une soupape d'admission d'un moteur à combustion interne lors du démarrage à froid du moteur comprenant au moins un conduit d'admission associé à au moins une soupape d'admission et se terminant dans une 20 chambre de combustion, la chambre de combustion comportant un piston qui permet d'assurer la compression et la détente d'un mélange air-carburant via le mouvement rectiligne du piston entre une position maximale dite de point mort haut et une position minimale dite de point mort bas, au moins un conduit d'échappement associé à au moins une soupape d'échappement 25 pour évacuer les gaz brûlés vers une ligne d'échappement, un système d'injection pour injecter le carburant sur la ou les soupape(s) d'admission et un système de commande des soupapes pour commander l'ouverture ou levée, la fermeture et l'amplitude d'ouverture des soupapes d'admission et d'échappement caractérisé en qu'il comprend : 30 - une phase de flux inverse des gaz brûlés issus du cycle de fonctionnement précédent du moteur pour favoriser la vaporisation du carburant résiduel se situant sur les parois du ou des conduit(s) d'admission ; - une phase de fermeture des soupapes d'admission et d'échappement associée à la descente du piston vers le point mort bas pour générer une forte dépression dans la chambre de combustion par rapport au(x) conduit(s) d'admission ; - une phase de pulvérisation , associée à la forte dépression créée en phase de fermeture, du carburant dans la chambre de combustion en fines gouttes, le carburant étant injecté sur la ou les soupape(s) d'admission via le système d'injection ; et - une phase de remplissage d'air dans la chambre de io combustion, la masse d'air nécessaire à la combustion étant fonction de la charge moteur souhaitée. Selon une autre particularité, la phase de flux inverse consiste à commander une première levée de soupape(s) d'admission, sensiblement inférieure à 2 millimètres, pendant la fin d'une phase d'échappement d'un 15 cycle de fonctionnement précédent du moteur, pour permettre aux gaz brûlés de remonter dans le ou les conduit(s) d'admission et au voisinage de la ou des soupape(s) d'admission. Selon une autre particularité, la phase de pulvérisation consiste à commander une deuxième levée de soupape(s) d'admission, sensiblement 20 comprise entre 0.1 et 0.9 millimètres pour permettre une pulvérisation du carburant dans la chambre de combustion en fines gouttes. Selon une autre particularité, la forte dépression créée pendant la phase de fermeture génèrent de très fortes vitesses, à la périphérie de la ou des soupape(s) d'admission, du carburant injecté et de l'air et permet 25 d'améliorer la fragmentation du carburant pulvérisé en fines gouttes dans la chambre de combustion. Selon une autre particularité, la phase de remplissage consiste à remplir la chambre de combustion d'une masse d'air nécessaire à la charge moteur souhaitée en commandant une troisième levée de la ou des 30 soupape(s) d'admission. However, such systems condition the fuel state in the intake duct of the internal combustion engine before the passage of the intake valve or valves, the fuel impacts on the intake valve or valves reducing the efficiency of these systems. The object of the present invention is to overcome the drawbacks of the art to the prior art and in particular to propose a method of raising intake valves during the cold start of an internal combustion engine making it possible to improve the preparation of the air mixture. / fuel in a combustion chamber of the internal combustion engine by substantially reducing the size of fuel drops to the passage of the intake valves. To achieve this goal, there is provided a method of raising at least one intake valve of an internal combustion engine during the cold start of the engine comprising at least one intake duct associated with at least one exhaust valve. Injection and ending in a combustion chamber, the combustion chamber comprising a piston which ensures compression and expansion of an air-fuel mixture via the rectilinear movement of the piston between a maximum position called dead point high and a minimum position called low dead point, at least one exhaust duct associated with at least one exhaust valve 25 to evacuate the burnt gases to an exhaust line, an injection system for injecting the fuel on the at least one intake valve (s) and a valve control system for controlling the opening or closing, closing and opening of the intake and exhaust valves characterized in that it comprises d: 30 - a reverse flow phase of the flue gases from the previous operating cycle of the engine to promote the vaporization of the residual fuel located on the walls of the duct (s) intake; - A closing phase of the intake and exhaust valves associated with the descent of the piston to the bottom dead center to generate a high vacuum in the combustion chamber relative to (x) duct (s) intake; a spraying phase, associated with the high vacuum created during the closing phase, of the fuel in the combustion chamber in fine drops, the fuel being injected onto the admission valve (s) via the injection system; and an air filling phase in the combustion chamber, the air mass required for combustion being a function of the desired engine load. According to another feature, the reverse flow phase consists of controlling a first lift of the inlet valve (s), substantially less than 2 millimeters, during the end of an exhaust phase of a previous operating cycle of the motor, to allow the burnt gases to go up in the intake duct (s) and in the vicinity of the intake valve (s). According to another feature, the spraying phase consists in controlling a second lift of the inlet valve (s), substantially between 0.1 and 0.9 millimeters to allow the fuel to be spraying into the combustion chamber in fine drops. According to another feature, the high vacuum created during the closing phase generates very high speeds, at the periphery of the intake valve (s), the injected fuel and the air and makes it possible to improve the fragmentation of the pulverized fuel into fine drops in the combustion chamber. According to another feature, the filling phase consists in filling the combustion chamber with a mass of air necessary for the desired engine load by controlling a third lift of the intake valve (s).

Selon une autre particularité, l'amplitude de la première levée de la ou des soupape(s) d'admission peut être variable pour optimiser les échanges thermiques entre les gaz brûlés et le carburant résiduel. Selon une autre particularité, le phasage de l'injection est réglé pour que le carburant soit injecté sur la ou les soupape(s) d'admission pendant la phase de pulvérisation et la géométrie du jet du système d'injection ciblée sur la soupape d'admission. Un autre but est atteint en proposant une utilisation du procédé de levées d'au moins une soupape d'admission d'un moteur à combustion interne à injection indirecte permettant d'éviter les émissions de polluants dans les gaz d'échappement du moteur caractérisée en ce que le procédé de levées d'au moins une soupape d'admission s'applique lors du démarrage à froid du moteur. Selon une autre particularité, la phase de remplissage (104) est suivie des phases normalisées de compression, de combustion - détente et d'échappement. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs dans lesquelles : - la figure 1 représente le moteur à combustion interne permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention ; - la figure 2 illustre la phase de pulvérisation du procédé selon l'invention ; - la figure 3 représente un graphique d'un cycle de fonctionnement du moteur selon le procédé de l'invention. La présente invention concerne un procédé de levées d'au moins une soupape d'admission (11) d'un moteur (1) à combustion interne à injection indirecte, à aspiration naturelle ou suralimenté lors du démarrage à froid de ce moteur (1). Le moteur (1) à combustion interne permettant la mise en oeuvre du procédé est de type essence mais l'invention s'applique également sur des moteurs (1) à combustion interne fonctionnant avec des carburants (C) peu volatils tels que l'éthanol. Ce procédé de levées de soupapes d'admission (11) permet d'améliorer la préparation et la formation du mélange air-carburant dans une chambre de combustion (12) du moteur (1) en réduisant sensiblement la taille des gouttes de carburant (C) au passage des soupapes d'admission (11). Le procédé selon l'invention est basé sur ce qu'appelle les hommes du métier de l'art une stratégie VVL (Variable Valve Law) ou encore loi de levée de soupapes appliquée sur les soupapes d'admission (11) du moteur (1) à combustion interne. According to another feature, the amplitude of the first lift of the admission valve (s) may be variable to optimize the heat exchange between the burnt gas and the residual fuel. According to another particularity, the phasing of the injection is adjusted so that the fuel is injected on the intake valve (s) during the spraying phase and the jet geometry of the injection system targeted on the injection valve. 'admission. Another object is achieved by proposing a use of the method of raising at least one intake valve of an indirect injection internal combustion engine that makes it possible to avoid pollutant emissions in the engine exhaust gas characterized by the lifting process of at least one intake valve is applied during the cold start of the engine. According to another feature, the filling phase (104) is followed by the normalized phases of compression, combustion - expansion and exhaust. The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly in the following explanatory description given with reference to the appended figures given as non-limiting examples in which: - Figure 1 shows the internal combustion engine for carrying out the method according to the invention; FIG. 2 illustrates the sputtering phase of the process according to the invention; - Figure 3 shows a graph of an engine operating cycle according to the method of the invention. The present invention relates to a method of raising at least one intake valve (11) of an internal combustion engine (1) with indirect injection, naturally aspirated or supercharged at the cold start of this engine (1) . The internal combustion engine (1) for carrying out the process is of the gasoline type, but the invention is also applicable to internal combustion engines (1) operating with low volatility fuels (C) such as ethanol. . This method of raising intake valves (11) improves the preparation and formation of the air-fuel mixture in a combustion chamber (12) of the engine (1) by substantially reducing the size of the fuel drops (C ) at the passage of the intake valves (11). The method according to the invention is based on what is known to those skilled in the art a VVL (Variable Valve Law) strategy or valve lift law applied to the intake valves (11) of the engine (1). ) with internal combustion.

A la figure 1 est représenté un moteur (1) à combustion interne comprenant au moins un conduit d'admission (10) dans lequel se déplace un FIG. 1 shows an internal combustion engine (1) comprising at least one intake duct (10) in which a

io flux d'air frais selon une direction parallèle à l'axe de symétrie du conduit d'admission (10), le ou les conduit(s) d'admission (10) se terminant dans une chambre de combustion (12). Un système de commande, de préférence de type électro hydraulique ou électromagnétique, permet de commander l'ouverture ou levée, la fermeture et l'amplitude d'ouverture d'au moins une a flow of fresh air in a direction parallel to the axis of symmetry of the intake duct (10), the intake duct (s) (10) ending in a combustion chamber (12). A control system, preferably of the electro-hydraulic or electromagnetic type, makes it possible to control the opening or closing, the closing and the opening amplitude of at least one

is soupape d'admission (11) associée à au moins un conduit d'admission (10) de façon à ce que le flux d'air frais et le carburant (C) injecté parvienne ou non dans la chambre de combustion (12). Un système d'injection, composé d'au moins un injecteur (17), permet d'injecter la quantité de carburant (C), nécessaire à la combustion du mélange air-carburant et au fonctionnement is an intake valve (11) associated with at least one intake duct (10) so that the flow of fresh air and the fuel (C) injected or not reaches the combustion chamber (12). An injection system, composed of at least one injector (17), makes it possible to inject the quantity of fuel (C) necessary for the combustion of the air-fuel mixture and the operation

20 du moteur (1) à combustion interne, sur la ou les soupapes d'admission (11), ce principe correspondant à ce que l'homme du métier appelle l'injection indirecte. De préférence, la géométrie du jet (17) du système d'injection est étudiée pour cibler correctement la ou les soupapes d'admission (11) en limitant l'impact sur le ou les conduit(s) d'admission (10). La chambre de 20 of the internal combustion engine (1) on the intake valve or valves (11), this principle corresponding to what the skilled person calls indirect injection. Preferably, the geometry of the jet (17) of the injection system is designed to correctly target the intake valve or valves (11) by limiting the impact on the intake duct (s) (10). The room

25 combustion (12) comporte un piston (13) qui par un mouvement rectiligne dans une direction parallèle à l'axe de symétrie de la chambre de combustion (12) permet la compression et la détente du mélange air-carburant présent dans la chambre de combustion (12) lorsque la tête de la ou des soupape(s) d'admission (11) et la tête d'au moins une soupape d'échappement (21) Combustion (12) comprises a piston (13) which by a rectilinear motion in a direction parallel to the axis of symmetry of the combustion chamber (12) allows the compression and expansion of the air-fuel mixture present in the combustion chamber. combustion (12) when the head of the at least one intake valve (s) (11) and the head of at least one exhaust valve (21)

30 associée à au moins un conduit d'échappement (20) obturent respectivement le ou les conduit(s) d'admission (10) et le ou les conduit(s) d'échappement (20). Le mouvement rectiligne du piston (13) s'effectue d'une position maximale dite position de point mort haut à une position minimale dite position de point mort bas et ce mouvement rectiligne se transforme en un mouvement de rotation par l'intermédiaire d'un dispositif bielle ù manivelle (14) comprenant un vilebrequin, en dessous duquel est disposé un capteur d'angle vilebrequin (15) relié à une unité de traitement (16). Le capteur d'angle vilebrequin (15) permet de récupérer les valeurs d'angle vilebrequin exprimées en degré vilebrequin (dv) et cet angle vilebrequin permet de fournir des informations relatives aux différentes phases du cycle de fonctionnement du moteur (1) à combustion interne. Les gaz brûlés sont io ensuite chassés dans le ou les conduit(s) d'échappement (20) vers une ligne d'échappement, le système de commande permettant également de commander l'ouverture ou levée afin d'évacuer les gaz brûlés de la chambre de combustion (12), la fermeture et l'amplitude d'ouverture de la ou des soupape(s) d'échappement (21). 15 Dans un souci de simplicité, la suite de la description fait référence à un moteur (1) pourvu de deux soupapes, une soupape d'admission (11) et une soupape d'échappement (21), par cylindre mais il est à noter que l'invention s'applique également à des moteurs (1) à combustion interne pourvu de deux ou plus soupapes par cylindre. 20 En référence à la figure 3 représentant la levée (en millimètres) des soupapes d'admission (11) et d'échappement (21) du moteur (1) à combustion interne en fonction de l'angle vilebrequin (en degré vilebrequin, dv), le procédé selon l'invention comprend une phase de flux inverse (101) ou encore appelée backflow qui consiste à commander une 25 première levée de la soupape d'admission (11) en même temps que la fin de la phase d'échappement (100) du cycle de fonctionnement précédent du moteur (1) à combustion interne, cette première levée de la soupape d'admission (11) étant faible et commandée par le système de commande des soupapes. Comme le montre la figure 3, il y a donc un chevauchement 30 entre la phase d'échappement (100) et la phase de flux inverse (101). Il est à noter que sur la figure 3, la première courbe (Cl) représentative de la phase d'échappement (100) correspond à la levée de la soupape 7 d'échappement (21) en fonction de l'angle vilebrequin. La phase d'échappement (100) du cycle de fonctionnement du moteur (1) à combustion interne correspond à l'ouverture ou levée de la soupape d'échappement (21) qui, dans l'exemple représenté, atteint une valeur maximale d'environ 8,5 millimètres, et à la remontée du piston (13) vers sa position maximale dite de point mort haut de façon à évacuer les gaz brûlés par le conduit d'échappement (20) vers une ligne d'échappement. Enfin de phase d'échappement (100) du cycle de fonctionnement du moteur à combustion interne à injection indirecte et en charge partielle, la pression io dans la chambre de combustion (12) est proche de la pression atmosphérique et la pression dans le conduit d'admission (10) est sensiblement inférieure à la pression atmosphérique. Cette différence de pression associée à la première levée de la soupape d'admission (11) permet aux gaz brûlés issus du cycle de fonctionnement précédent du 15 moteur (1) et présents dans la chambre de combustion (12) de remonter dans le conduit d'admission (10) et au voisinage de la soupape d'admission (11). Ainsi, ces gaz brûlés chauds viennent en contact avec du carburant (C) résiduel se situant sur les parois du conduit d'admission (10) et issu de l'injection précédente de carburant (C). De cette façon, les gaz brûlés chauds 20 permettent d'aider à la vaporisation de ce carburant (C) résiduel. Il est à noter que l'amplitude de la première levée de la soupape d'admission (11) peut être variable de façon à optimiser les échanges thermiques entre ces gaz brûlés chauds et le carburant (C) résiduel se situant sur les parois du conduit d'admission (10), notamment les échanges thermiques ayant lieu au 25 niveau de la tulipe de la soupape d'admission (11). Dans l'exemple représenté à la figure 3, l'amplitude maximale de la première levée de la soupape d'admission (11) est inférieure à 2 millimètres et de préférence inférieure à 1 millimètre. Enfin, il est à noter que la fin de cette phase de flux inverse (101) correspond sensiblement à la fin de la phase 30 d'échappement (100) du cycle de fonctionnement précédent du moteur (1) et s'effectue donc au voisinage de la position dite de point mort haut du piston (13). 30 associated with at least one exhaust duct (20) respectively seal the intake duct (s) (10) and the exhaust duct (s) (20). The rectilinear movement of the piston (13) is effected from a maximum position called top dead position to a minimum position said position of bottom dead point and this rectilinear movement is transformed into a rotational movement via a crank connecting device (14) comprising a crankshaft, below which is disposed a crankshaft angle sensor (15) connected to a processing unit (16). The crankshaft angle sensor (15) makes it possible to recover the crank angle values expressed in crankshaft degree (dv) and this crankshaft angle makes it possible to provide information relating to the different phases of the operating cycle of the internal combustion engine (1). . The flue gases are then flushed into the exhaust duct (s) (20) to an exhaust line, the control system also controlling the opening or the lift to evacuate the flue gases from the exhaust. combustion chamber (12), the closure and the opening amplitude of the at least one exhaust valve (s) (21). For the sake of simplicity, the following description refers to a motor (1) provided with two valves, an intake valve (11) and an exhaust valve (21), per cylinder but it should be noted the invention also applies to internal combustion engines (1) provided with two or more valves per cylinder. Referring to FIG. 3 showing the lift (in millimeters) of the intake (11) and exhaust (21) valves of the internal combustion engine (1) as a function of the crankshaft angle (in crankshaft degree, dv ), the method according to the invention comprises a reverse flow phase (101) or else called a backflow which consists in controlling a first lift of the intake valve (11) at the same time as the end of the exhaust phase (100) of the previous operating cycle of the internal combustion engine (1), this first lift of the intake valve (11) being low and controlled by the valve control system. As shown in FIG. 3, there is therefore an overlap between the exhaust phase (100) and the reverse flow phase (101). It should be noted that in FIG. 3, the first curve (C1) representative of the exhaust phase (100) corresponds to the lifting of the exhaust valve (21) as a function of the crankshaft angle. The exhaust phase (100) of the operating cycle of the internal combustion engine (1) corresponds to the opening or raising of the exhaust valve (21) which, in the example represented, reaches a maximum value of about 8.5 millimeters, and the rise of the piston (13) to its maximum position called top dead center so as to evacuate the gases burned by the exhaust duct (20) to an exhaust line. Finally exhaust phase (100) of the operating cycle of the internal combustion engine with indirect injection and partial load, the pressure in the combustion chamber (12) is close to atmospheric pressure and the pressure in the combustion chamber inlet (10) is substantially less than atmospheric pressure. This pressure difference associated with the first lift of the intake valve (11) allows the burnt gases from the previous operating cycle of the engine (1) and present in the combustion chamber (12) to go up the duct. inlet (10) and in the vicinity of the inlet valve (11). Thus, these hot burnt gases come into contact with residual fuel (C) located on the walls of the intake duct (10) and resulting from the previous injection of fuel (C). In this way, the hot burnt gases help to vaporize this residual fuel (C). It should be noted that the amplitude of the first lift of the intake valve (11) can be variable so as to optimize the heat exchange between these hot burned gases and the residual fuel (C) located on the walls of the duct intake (10), in particular the heat exchanges taking place at the level of the tulip of the intake valve (11). In the example shown in Figure 3, the maximum amplitude of the first lift of the intake valve (11) is less than 2 millimeters and preferably less than 1 millimeter. Finally, it should be noted that the end of this reverse flow phase (101) substantially corresponds to the end of the exhaust phase (100) of the preceding operating cycle of the engine (1) and is thus carried out in the vicinity the so-called top dead center position of the piston (13).

En référence à la figure 3, une phase de fermeture (102) de la soupape d'admission (Il) et de la soupape d'échappement (21) lorsque le piston (13) est en position de point mort haut est nécessaire, cette fermeture des soupapes d'admission (11) et d'échappement (21) correspondant à une levée proche de 0 millimètre et de préférence égale à 0 millimètre et étant commandée par le système de commande des soupapes. De cette façon, lorsque le piston (13) redescend vers sa position minimale dite de point mort bas, une forte dépression est générée dans la chambre de combustion (12) par rapport au conduit d'admission (10) de façon à ce que la pression dans la With reference to FIG. 3, a closing phase (102) of the intake valve (II) and of the exhaust valve (21) when the piston (13) is in the top dead center position is necessary. closing the intake (11) and exhaust (21) valves corresponding to a lift close to 0 millimeters and preferably equal to 0 millimeters and being controlled by the control system of the valves. In this way, when the piston (13) goes down to its minimum position called low dead point, a high vacuum is generated in the combustion chamber (12) relative to the intake duct (10) so that the pressure in the

io chambre de combustion (12) soit sensiblement inférieure à la pression dans le conduit d'admission (10). Par ailleurs, le temps que met la soupape d'admission (11) pour se fermer et donc obturer le conduit d'admission (10) permet à une faible quantité d'air frais d'entrer dans la chambre de combustion (12). the combustion chamber (12) is substantially less than the pressure in the intake duct (10). Furthermore, the time that the intake valve (11) to close and thus close the intake duct (10) allows a small amount of fresh air to enter the combustion chamber (12).

15 En référence à la figure 3, le procédé selon l'invention comprend une troisième phase dite phase de pulvérisation (103). Dés lors que la pression dans la chambre de combustion (12) est sensiblement inférieure à la pression dans le conduit d'admission (10), cette condition étant effectuée lors de la phase (102) précédente, le système de commande des soupapes With reference to FIG. 3, the method according to the invention comprises a third phase called the sputtering phase (103). As soon as the pressure in the combustion chamber (12) is substantially lower than the pressure in the intake duct (10), this condition being effected during the preceding phase (102), the valve control system

20 commande une deuxième levée de la soupape d'admission (11), cette deuxième levée de la soupape d'admission (11) est très faible et comprise entre 0.1 millimètres et 0.9 millimètres et idéalement entre 0.1 millimètres et 0.3 millimètres sur une plage de valeur d'angle vilebrequin compris entre 30 degré vilebrequin à 60 degré vilebrequin selon la durée de l'injection de 20 controlling a second lift of the intake valve (11), this second lift of the intake valve (11) is very small and between 0.1 millimeters and 0.9 millimeters and ideally between 0.1 millimeters and 0.3 millimeters over a range of crankshaft angle value between 30 degrees crankshaft to 60 degrees crankshaft depending on the duration of the injection of

25 carburant (C) associée à la charge moteur (1), comme le montre la figure 3. Le phasage de l'injection indirecte est réglé de façon à ce que le carburant (C) soit injecté sur la soupape d'admission (11) pendant cette phase de pulvérisation (103). Cette très faible levée de la soupape d'admission (11) est ainsi utilisée pour pulvériser le carburant (C) en fines gouttes dans la 25 fuel (C) associated with the engine load (1), as shown in Figure 3. The phasing of the indirect injection is adjusted so that the fuel (C) is injected on the intake valve (11). ) during this spraying phase (103). This very low lift of the intake valve (11) is thus used to spray the fuel (C) in fine drops in the

3o chambre de combustion (12), comme le montre la figure 2. Par ailleurs, le différentiel de pression créé à la phase précédente (phase de fermeture (102) de la soupape d'admission (11) et de la soupape d'échappement (21)) io et la descente du piston (13) génèrent de très fortes vitesses au niveau de la périphérie de la soupape d'admission (11) de l'air frais et du carburant (C) pulvérisé ce qui permet d'améliorer la fragmentation du carburant (C) pulvérisé en fines gouttes dans la chambre de combustion (12), la descente du piston (13) permettant d'aspirer de l'air frais issu du conduit d'admission (10) et les fines gouttes de carburant (C). Les fines gouttes de carburant (C) obtenues permettent ainsi une vaporisation plus rapide et plus efficace du carburant (C) dans la chambre de combustion (12), puisqu'elles suivent l'écoulement aérodynamique dans la chambre de combustion (12) avant un éventuel impact sur les parois de la chambre de combustion (12) et disposent de plus de temps pour se vaporiser, pendant la phase de compression du cycle de fonctionnement du moteur à combustion interne. Enfin, en référence à la figure 3, le procédé comporte une quatrième phase dite phase de remplissage (104) qui consiste à remplir la chambre de combustion (12) du moteur (1) à combustion interne d'une masse d'air nécessaire à la charge moteur souhaitée en commandant une troisième levée de la soupape d'admission (11) via le système de commande des soupapes. Il est à noter qu'une faible quantité d'air est déjà entrée dans la chambre de combustion (12) pendant la phase de fermeture (102) de la soupape d'admission (11) et de la soupape d'échappement (21) et que cette faible quantité d'air est complétée par la faible masse d'air entrant pendant la phase dite de pulvérisation (103) lors de la seconde levée de la soupape d'admission (11). L'amplitude de la troisième levée de la soupape d'admission (11) évolue ainsi en fonction de la charge moteur souhaitée. En effet, sur la figure 3, les deux courbes (C2) et (C3) représentées correspondent chacune à une charge moteur précise, la seconde courbe (C2) correspondant à une première charge moteur a une levée de la soupape d'admission (11) d'environ 5 millimètres, il y a donc dans ce cas, une quantité importante d'air qui entre dans la chambre de combustion (12) 3o et la troisième courbe (C3) correspondant à une seconde charge moteur a une levée de la soupape d'admission (11) d'environ 3 millimètres, il y a donc dans ce cas, une quantité d'air plus faible qui entre dans la chambre de combustion (12). La fin de la troisième levée de la soupape d'admission (11) est réglée de sorte qu'elle intervienne lorsque le piston (13) se trouve au voisinage de sa position dite de point mort bas. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la fin de la troisième levée de la soupape d'admission (11) s'effectue pour un angle vilebrequin de 540 degré vilebrequin correspondant à la position du piston (13) au voisinage de son point mort bas. De cette façon, le taux de compression effectif à faible régime, c'est à dire pour le démarrage et le début du cycle de fonctionnement normalisé du moteur (1) à combustion interne, et par conséquent, la température du mélange air- lo carburant, qui facilite l'initiation de la flamme de combustion, lors du démarrage à froid du moteur (1) sont optimisés. Par ailleurs, pour les carburants (C) peu volatils qui se vaporisent donc difficilement pendant la phase de compression, tels que l'éthanol, cette optimisation de la température, qui est plus élevée, permet également une vaporisation 15 beaucoup plus aboutie. Il est à noter que les deux courbes (C2) et (C3), correspondant chacune à une charge moteur particulière, sont identiques lors des phases de flux inverse (101), de fermeture (102) et de pulvérisation (103). Ainsi, ces phases de flux inverse (101), de fermeture (102) et de pulvérisation 20 (103) sont indépendantes de la charge moteur souhaitée. Dans la phase de flux inverse (101) qui consiste à commander une première levée de la soupape d'admission (11) en même temps que la fin de la phase d'échappement (100) du cycle de fonctionnement précédent du moteur (1) à combustion interne, les levées de la soupape d'admission (11) 25 peuvent être différentes à des charges moteurs différentes en fonction de la température d'échappement. De même, les levées de la soupape d'admission (11) entre la première charge moteur correspondant à la courbe (C2) et la seconde charge moteur correspondant à la courbe (C3) peuvent être modifiées de manière à compenser des différences de dépressurisation 30 trop rapides entre la première charge moteur (C2) et la seconde charge moteur (C3). 3o combustion chamber (12), as shown in Figure 2. Moreover, the pressure differential created in the previous phase (closing phase (102) of the intake valve (11) and the exhaust valve (21)) and the descent of the piston (13) generate very high speeds at the periphery of the intake valve (11) of the fresh air and the fuel (C) pulverized which improves the fragmentation of the fuel (C) pulverized in fine drops in the combustion chamber (12), the descent of the piston (13) for drawing fresh air from the intake duct (10) and the fine drops of fuel (C). The fine drops of fuel (C) obtained thus allow a faster and more efficient vaporization of the fuel (C) in the combustion chamber (12), since they follow the aerodynamic flow in the combustion chamber (12) before a possible impact on the walls of the combustion chamber (12) and have more time to vaporize during the compression phase of the operating cycle of the internal combustion engine. Finally, with reference to FIG. 3, the method comprises a fourth phase called a filling phase (104) which consists of filling the combustion chamber (12) of the internal combustion engine (1) with an air mass necessary for the desired engine load by controlling a third lift of the intake valve (11) via the valve control system. It should be noted that a small amount of air has already entered the combustion chamber (12) during the closing phase (102) of the intake valve (11) and the exhaust valve (21). and that this small amount of air is completed by the low air mass entering during the so-called spraying phase (103) during the second lift of the intake valve (11). The amplitude of the third lift of the intake valve (11) thus changes according to the desired engine load. Indeed, in FIG. 3, the two curves (C2) and (C3) represented each correspond to a precise engine load, the second curve (C2) corresponding to a first engine load has a lift of the intake valve (11). ) of about 5 millimeters, so there is in this case, a significant amount of air entering the combustion chamber (12) 3o and the third curve (C3) corresponding to a second engine load has a lift of the intake valve (11) of about 3 millimeters, so there is in this case a smaller amount of air entering the combustion chamber (12). The end of the third lift of the intake valve (11) is adjusted so that it intervenes when the piston (13) is in the vicinity of its position called bottom dead center. In the example shown in FIG. 2, the end of the third lift of the intake valve (11) takes place at a crank angle of 540 degrees crankshaft corresponding to the position of the piston (13) in the vicinity of its point. low death. In this way, the effective compression ratio at low speed, that is to say for the start and the beginning of the normalized operating cycle of the internal combustion engine (1), and therefore the temperature of the air-fuel mixture. , which facilitates the initiation of the combustion flame, during the cold start of the engine (1) are optimized. On the other hand, for fuels (C) which are not very volatile and which therefore hardly vaporize during the compression phase, such as ethanol, this optimization of the temperature, which is higher, also allows a much more complete evaporation. It should be noted that the two curves (C2) and (C3), each corresponding to a particular engine load, are identical during the reverse flow (101), closure (102) and spray (103) phases. Thus, these reverse flow (101), closing (102) and sputtering (103) phases are independent of the desired motor load. In the reverse flow phase (101) which consists in controlling a first lift of the intake valve (11) at the same time as the end of the exhaust phase (100) of the preceding operating cycle of the engine (1) With internal combustion, the lift of the intake valve (11) can be different at different engine loads depending on the exhaust temperature. Similarly, the lift of the intake valve (11) between the first motor load corresponding to the curve (C2) and the second motor load corresponding to the curve (C3) can be modified so as to compensate for differences in depressurization. too fast between the first engine load (C2) and the second engine load (C3).

Lors du démarrage à froid d'un moteur (1) à combustion interne, les quatre phases ((101), (102), (103) et (104)) précédemment décrites remplacent la phase d'admission d'un cycle de fonctionnement normalisé d'un moteur (1) à combustion interne. De plus, lorsque ces quatre phases ((101), (102), (103) et (104)) sont terminées, il s'ensuit une phase de compression, une phase de combustion et de détente et une phase d'échappement identique à celle d'un cycle de fonctionnement normalisé d'un moteur (1) à combustion interne. Un des avantages de l'invention est que le procédé de levées d'au moins une soupape d'admission (11) pour la préparation d'un mélange air-carburant lors du démarrage à froid d'un moteur (1) à combustion interne à injection indirecte permet d'améliorer la vaporisation du carburant (C) dans la chambre de combustion (12) d'un tel moteur (1) et ainsi d'éviter les émissions de polluants dans les gaz d'échappement. During the cold start of an internal combustion engine (1), the four phases ((101), (102), (103) and (104)) previously described replace the intake phase of an operating cycle. normalized internal combustion engine (1). Moreover, when these four phases ((101), (102), (103) and (104)) are completed, a compression phase, a combustion and expansion phase and an identical exhaust phase follow. to that of a standard operating cycle of an internal combustion engine (1). One of the advantages of the invention is that the method of raising at least one intake valve (11) for the preparation of an air-fuel mixture during the cold start of an internal combustion engine (1) with indirect injection makes it possible to improve the vaporization of the fuel (C) in the combustion chamber (12) of such an engine (1) and thus to avoid emissions of pollutants in the exhaust gases.

Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. It should be obvious to those skilled in the art that the present invention allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention as claimed. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, but may be modified within the scope defined by the scope of the appended claims, and the invention should not be limited to the details given above.

Claims

, 1. Method for lifting at least one intake valve (11) of an internal combustion engine (1) during cold starting of the engine (1) comprising at least one associated intake duct (10) at least one intake valve (11) and ending in a combustion chamber (12), the combustion chamber (12) having a piston (13) for compressing and expanding a mixture air-fuel via the rectilinear motion of the piston (13) between a maximum position called top dead center and a minimum position called low dead point, at least one exhaust duct (20) associated with at least one exhaust valve (21) for exhausting the flue gases to an exhaust line, an injection system for injecting the fuel (C) onto the at least one intake valve (s) (11) and a valve control system for controlling opening or closing, closing and opening of the intake (11) and exhaust (21) valves c characterized in that it comprises: a phase of reverse flow (101) of the burnt gases resulting from the preceding operating cycle of the engine (1) to promote the vaporization of the residual fuel (C) lying on the walls of the duct or ducts ( s) admission (10); a closing phase (102) of the intake (11) and exhaust (21) valves associated with the descent of the piston towards the bottom dead center to generate a strong depression in the combustion chamber (12) with respect to the (x) intake duct (s) (10); a spraying phase (103), associated with the high vacuum created during the closing phase (102), of the fuel (C) in the combustion chamber (12) in fine drops, the fuel (C) being injected onto the or the inlet valve (s) (11) via the injection system; and- a filling phase (104) of air in the combustion chamber (12), the mass of air required for combustion being a function of the desired engine load.

2. A method of lifting at least one intake valve (11) according to claim 1, characterized in that the reverse flow phase (101) comprises controlling a first lift of the intake valve (s) (11). ), substantially less than 2 millimeters, during the end of an exhaust phase (100) of a previous operating cycle of the engine (1), to allow the burnt gases to go up in the duct (s) of inlet (10) and in the vicinity of the at least one intake valve (s) (11).

A method of lifting at least one intake valve (11) according to claim 1, characterized in that the spraying phase (103) comprises controlling a second lift of the inlet valve (s) (11) , substantially between 0.1 and 0.9 millimeters to allow a spraying of fuel (C) in the combustion chamber (12) in fine drops.

4. A method of lifting at least one intake valve (11) according to claim 1, characterized in that the high vacuum created during the closing phase (102) generates very high speeds, at the periphery of the or intake valves (11), injected fuel (C) and air and improves the fragmentation of the fine sprayed fuel (C) in the combustion chamber (12).

Method for raising at least one intake valve (11) according to claim 1, characterized in that the filling phase (104) consists in filling the combustion chamber (12) with an air mass. necessary for the desired engine load by controlling a third lift of the at least one intake valve (s) (11).

6. A method of lifting at least one intake valve (11) according to claim 1 or 2, characterized in that the amplitude of the first lift of the intake valve (s) (11) can be variable to optimize the heat exchange between the burnt gases and the residual fuel (C).

7. A method of lifting at least one intake valve (11) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the phasing of the injection s is set so that the fuel (C) is injected on the or the inlet valve (s) (11) during the spraying phase (103) and the jet geometry (17) of the targeted injection system on the intake valve (11).

8. Use of the method of lifting at least one intake valve (11) of an indirect injection internal combustion engine (1) 10 making it possible to avoid pollutant emissions in the engine exhaust gases ( 1) characterized in that the lifting method of at least one intake valve (11) is applied during the cold start of the engine (1).

9. Use of the method of raising at least one intake valve (11) according to claim 8, characterized in that the filling phase (104) is followed by the normalized compression, combustion-expansion and combustion phases. 'exhaust.