FR2923265A1 - Procede de gestion d'un moteur a combustion interne ainsi qu'un moteur mettant en oeuvre ce procede - Google Patents

Procede de gestion d'un moteur a combustion interne ainsi qu'un moteur mettant en oeuvre ce procede Download PDF

Info

Publication number
FR2923265A1
FR2923265A1 FR0857390A FR0857390A FR2923265A1 FR 2923265 A1 FR2923265 A1 FR 2923265A1 FR 0857390 A FR0857390 A FR 0857390A FR 0857390 A FR0857390 A FR 0857390A FR 2923265 A1 FR2923265 A1 FR 2923265A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
air
exhaust gas
segment
amount
gas discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR0857390A
Other languages
English (en)
Inventor
Kersten Wehmeier
Beate Rittmann
Ulrich Belzner
Magnus Labbe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of FR2923265A1 publication Critical patent/FR2923265A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • F02D41/1447Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures with determination means using an estimation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30Arrangements for supply of additional air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D2041/0265Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to decrease temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne (1) comportant un segment de guidage d'air d'alimentation (9) pour assurer l'alimentation en air d'un cylindre (2) ainsi qu'un segment d'évacuation de gaz d'échappement (12) pour évacuer les gaz d'échappement du cylindre (2). En fonction de l'état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), on augmente la quantité d'air conduite dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement (12).

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne comportant un segment de guidage d'air d'alimentation pour assurer l'alimentation en air d'un cylindre ainsi qu'un segment d'évacuation des gaz d'échappement pour évacuer les gaz d'échappement du cylindre. L'invention concerne également une commande de moteur pour gérer un moteur à combustion interne comportant un segment d'alimentation en air pour fournir de l'air et un segment d'évacuation des gaz d'échappement pour évacuer les gaz d'échappement. Etat de la technique Dans les moteurs à combustion interne actuels, on brûle un mélange air/carburant dans les cylindres et on évacue les gaz d'échappement par une tubulure de gaz d'échappement. La quantité d'air fournie aux cylindres résulte de l'effet d'aspiration exercé par les pistons des cylindres pour une vitesse de rotation déterminée et de la position d'un volet d'étranglement installé dans le segment d'admission du moteur à combustion interne. Dans le cas de véhicules équipés d'une suralimentation, on peut également influencer la quantité d'air en modifiant la suralimentation, on définit la quantité d'air fournie en fonction du couple souhaité par le conducteur qui le prédéfinit, et en tenant compte du mélange souhaité (de manière caractéristique un coefficient Lambda=1 pour gérer le moteur de manière optimale vis-à-vis de l'émission des gaz d'échappement). De façon correspondante, on règle un organe de réglage de quantité d'air c'est-à-dire le volet d'étranglement et/ ou la suralimentation ce qui se traduit par une quantité réelle d'air dans les cylindres. Le mélange souhaité détermine alors la quantité de carburant à injecter.
En fonction de la température des gaz d'échappement expulsés des chambres de combustion, certains composants du segment d'évacuation des gaz d'échappement tels que les coudes, le catalyseur et le turbocompresseur sont exposés à des contraintes thermiques. En particulier, pour une charge élevée appliquée au moteur, la température des gaz d'échappement est tellement élevée que les éléments installés dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement risquent d'être endommagés dans la mesure où on ne prévoit pas de moyens pour refroidir les gaz d'échappement ou les éléments installés dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement.
Une possibilité pour réduire la température dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, consiste à enrichir le mélange air/carburant c'est-à-dire d'augmenter le rapport entre la quantité de carburant à injecter et la quantité d'air de remplissage. Cela permet de refroidir les gaz d'échappement par l'injection supplémentaire de carburant, par exemple par du carburant fourni à basse température ou encore par l'énergie de vaporisation absorbée. Mais l'inconvénient est une augmentation de la consommation de carburant entraînant un coût de fonctionnement supplémentaire. De plus, du carburant imbrûlé ou des matières polluantes telles que CO et des hydrocarbures HC s'échappent ainsi dans l'environnement. Comme par l'enrichissement du mélange air/carburant pour une charge d'air restant constante, le couple fourni augmente jusqu'à À d'environ 0,9, il est nécessaire de prévoir une adaptation spéciale d'un ou plusieurs organes de réglage des quantités d'air et des quantités de carburant à injecter pour pouvoir assurer les moyens ci-dessus de réduction de la température des gaz d'échappement d'une manière si possible neutre vis-à-vis du couple. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne permettant de protéger les composants installés dans le segment des gaz d'échappement du moteur à combustion interne contre des contraintes thermiques excessives et permettant aussi de ne pas augmenter la quantité significativement de matières polluantes émises telles que CO et les hydrocarbures HC par rapport aux valeurs correspondantes en fonctionnement normal du moteur et de diminuer la consommation de carburant par rapport à celle résultant de la mise en oeuvre d'une protection usuelle des pièces.
Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que en fonction de l'état du segment d'évacuation des gaz d'échappement, on augmente la quantité d'air conduite dans ce segment. Selon un aspect de l'invention il est ainsi proposé un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne équipé d'un segment d'alimentation en air pour fournir de l'air et d'un segment d'évacuation des gaz d'échappement pour évacuer les gaz d'échappement, conformément auquel on augmente la quantité d'air conduite à travers le segment d'évacuation des gaz d'échappement selon l'état de ce segment d'évacuation des gaz d'échappement. Le procédé selon l'invention prévoit ainsi d'augmenter la quantité d'air passant dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement et de refroidir les composants qui se trouvent dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement par de l'air supplémentaire dont la température correspond à une température ambiante pour le moteur à combustion interne c'est-à-dire une température plus basse que la température des gaz d'échappement.
Suivant une autre caractéristique en fonction de l'état du segment d'évacuation des gaz d'échappement est la température des gaz d'échappement et/ou la température d'un ou plusieurs composant(s) du segment d'évacuation des gaz d'échappement. Suivant une autre caractéristique en fonction de l'état du segment d'évacuation des gaz d'échappement, on augmente le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité d'air fournie au segment d'alimentation en air pour augmenter la quantité d'air transportée à travers le cylindre. Cela permet d'augmenter la quantité d'air passant dans le cylindre par rapport à la quantité d'air correspondant au fonctionnement normal du moteur à combustion interne dans la plage prédéterminée des vitesses de rotation ou des couples de charge. Grâce à l'air supplémentaire dont la température correspond à la température ambiante du moteur à combustion interne, c'est-à-dire une température plus fraîche que celle des gaz d'échappement, on peut refroidir un composant qui se trouve dans un segment d'évacuation des gaz d'échappement. Grâce à la quantité d'air supplémentaire, le moteur à combustion interne fonctionne dans un mode de fonctionnement À < 1. L'effet de refroidissement dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement est engendré par l'entraînement de masses d'air excédentaires ce qui permet de répartir l'énergie thermique sur une masse plus importante et d'abaisser ainsi la température des gaz d'échappement. En outre, on peut déterminer l'état du segment d'évacuation des gaz d'échappement par la température des gaz d'échappement et/ou par la température d'un ou plusieurs composants installés dans le segment des gaz d'échappement. Selon un mode de réalisation, on peut augmenter la quantité d'air fournie en augmentant l'ouverture du volet d'étranglement installé dans la partie d'alimentation en air ou en augmentant la pression dans la partie d'alimentation en air, notamment dans une tubulure d'admission. En outre, dans un premier mode de fonctionnement, en fonction d'un état du segment d'évacuation des gaz d'échappement, on augmente le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité d'air d'alimentation pour augmenter la quantité d'air transportée à travers le cylindre, et dans un second mode de fonctionnement, en fonction d'un autre état du segment d'évacuation des gaz d'échappement, on diminue le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité de carburant fournie pour augmenter la quantité de carburant transportée à travers le cylindre. Selon un mode de réalisation on effectue une commutation entre le premier et le second mode de fonctionnement en fonction de la température d'un composant du segment d'évacuation des gaz d'échappement pour qu'en conséquence de la commutation, la température de ce composant ne dépasse pas une valeur limite. En outre, le procédé est caractérisé en ce qu'en fonction d'un état du segment d'évacuation des gaz d'échappement on introduit de l'air dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement par une alimentation en air, pour augmenter la quantité d'air passant dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement. De cette manière, on peut réduire la température dans la conduite des gaz d'échappement sans détériorer le fonctionnement du moteur en réduisant l'alimentation en air supplémentaire. Selon une autre caractéristique, l'invention concerne un dispositif de commande de moteur pour gérer un moteur à combustion interne comportant un segment d'alimentation en air pour fournir de l'air et un segment d'évacuation des gaz d'échappement pour évacuer io les gaz d'échappement, caractérisé en ce que la commande de moteur est réalisée pour qu'en fonction d'un état du segment d'évacuation des gaz d'échappement, on augmente le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité d'air fournie pour augmenter la quantité d'air transportée à travers le cylindre. 15 Selon une autre caractéristique la commande de moteur est réalisée pour que dans un premier mode de fonctionnement, selon un état du segment d'évacuation des gaz d'échappement, on augmente le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité d'air fournie pour augmenter la quantité d'air 20 transportée à travers le cylindre, et pour que dans un second mode de fonctionnement, selon un autre état du segment d'évacuation des gaz d'échappement, on abaisse le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité de carburant fournie pour augmenter la quantité de carburant transportée à travers le cylindre, et 25 la commande de moteur est en outre réalisée pour effectuer une commutation entre le premier et le second mode de fonctionnement selon la température d'un composant dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement, pour que grâce à la commutation, la température de ce composant ne dépasse pas une valeur limite. 30 Selon une autre caractéristique, l'invention concerne un système de moteur à combustion interne ayant un segment d'alimentation en air pour fournir de l'air à un cylindre et un segment d'évacuation des gaz d'échappement pour évacuer les gaz d'échappement du cylindre, la commande de moteur étant réalisée pour 35 augmenter l'ouverture d'un volet d'étranglement ou augmenter la pression dans le segment d'alimentation en air notamment dans une tubulure d'admission pour augmenter la quantité d'air fournie. Selon une autre caractéristique, l'invention concerne une commande de moteur pour la gestion d'un moteur à combustion interne comportant un segment d'alimentation en air pour fournir de l'air et un segment d'évacuation des gaz d'échappement pour évacuer les gaz d'échappement, une alimentation en air étant prévue pour fournir de l'air au segment d'évacuation des gaz d'échappement, et caractérisée en ce que la commande de moteur et réalisée pour qu'en fonction de l'état du segment d'évacuation des gaz d'échappement, on introduit de l'air dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement par l'alimentation en air, pour augmenter la quantité d'air conduite dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement. Enfin, selon une autre caractéristique, l'invention concerne un programme d'ordinateur comportant un code programme qui lorsqu'il est exécuté par une unité de traitement de données, met en oeuvre le procédé tel que défini ci-dessus. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un système de moteur correspondant à un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique d'un système de moteur correspondant à un second mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est un le diagramme À-couple représentant le couple fourni par un moteur pour différentes valeurs du coefficient À représentant le mélange air/carburant, et - la figure 4 est une vue schématique d'un système de moteur correspondant à un autre mode de réalisation de l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention Dans la description ci-après des modes de réalisation préférentiels, on utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes éléments ou des éléments de même fonction.
La figure 1 montre schématiquement un moteur à combustion interne 1 ayant un cylindre 2 fonctionnant de manière commandée par une commande de moteur 3 selon le principe du moteur à quatre temps. Dans un but de simplification, un seul cylindre 2 du moteur à combustion interne 1 a été représenté, mais le moteur à combustion interne 1 peut comporter un nombre quelconque de cylindres 2. Le dispositif de commande de moteur 3, permet d'injecter du carburant dans la chambre de combustion 4 du cylindre 2, par l'intermédiaire d'un injecteur 5 et de l'air à travers une soupape d'admission 6 pour permettre ensuite par exemple à l'aide d'une bougie d'allumage 7, de déclencher l'opération de combustion. Le procédé décrit ci-après peut également s'appliquer à des moteurs à allumage non commandé et dans ce cas il n'y aura pas de bougie d'allumage 7. Le mouvement de translation du piston 8 dans le cylindre 2 produit l'aspiration de l'air à travers la tubulure d'admission 9 lorsque la soupape d'admission 6 est ouverte. La tubulure d'admission 9 comporte un volet d'étranglement 10 pour commander la masse d'air arrivant dans le cylindre 2. La position du volet d'étranglement est définie par le dispositif de commande de moteur 3. Les gaz d'échappement engendrés par l'opération de combustion sont expulsés dans le cylindre 2 au cours de la course consécutive du piston 8 par la soupape d'échappement 11 pour arriver dans un segment d'évacuation des gaz d'échappement 12 du moteur à combustion interne 1. Le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12 du moteur est par exemple équipé d'un catalyseur 13 pour convertir les produits polluants pour l'environnement en des produits moins polluants. Le fonctionnement du moteur à combustion interne 1 est en général commandé par le dispositif de commande de moteur 3 pour que le moteur à combustion interne 1 fonctionne de façon aussi optimale que possible vis-à-vis des gaz d'échappement ; en d'autres termes, le dispositif de commande ou gestion du moteur détermine la quantité de carburant à injecter dans le cylindre 2 en fonction de la masse d'air y arrivant pour obtenir un équilibre stoechiométrique ce qui correspond à la valeur À=1. Dans le cas de l'équilibre stoechiométrique, pour de l'essence, la masse d'air dans la chambre de combustion du cylindre 2 représente environ 14,7 fois la masse de carburant injectée. Si la quantité de carburant augmente par rapport à cette valeur vis-à- vis de la masse d'air dans la chambre de combustion 4, on dit que le mélange air/carburant est riche (rapport air/carburant) et le coefficient À est inférieur à 1. Si vis-à-vis de l'équilibre stoechiométrique, on augmente la masse d'air par rapport à la masse de carburant injectée dans la chambre de combustion 4, on dit que le mélange air/ carburant est maigre (rapport air/carburant) dans la chambre de combustion 4 et le coefficient À a une valeur supérieure à 1. Sous une charge élevée, la quantité de carburant injectée est grande et la température des gaz d'échappement qui arrive dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12 du moteur à combustion interne 1 est également élevée de façon correspondante notamment par comparaison avec un mode de fonctionnement du moteur à combustion interne pour une charge plus faible ou au ralenti. La forte température des gaz d'échappement se répercute de manière négative sur la durée de vie des composants installés dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12 du moteur à combustion interne 1, tels que par exemple les coudes, le catalyseur 13 ou des moyens analogues ; ces éléments peuvent le cas échéant être endommagés. Il est de ce fait nécessaire de veiller à ce que la température des gaz d'échappement ne dépasse pas une valeur déterminée ou ne la dépasse que brièvement pour ne pas réduire la durée de vie des composants situés dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12. Selon l'invention, il est prévu pour cela que la commande du moteur à combustion interne 1 soit effectuée pour que les gaz d'échappement expulsés de la chambre de combustion 4 soient refroidis grâce à un moyen supplémentaire si la température des gaz d'échappement risque d'être trop élevée pour un mode de fonctionnement normal du moteur (par exemple pour À=1). Le dispositif de commande ou de gestion du moteur commande ainsi le moteur à combustion interne 1 pour que la quantité d'air déplacée à travers le cylindre 2 soit augmentée vis-à-vis du mode de fonctionnement normal. Comme l'air est aspiré de l'environnement du moteur à combustion interne 1, cet air est à la température de cet environnement et peut ainsi absorber une partie de l'énergie thermique des gaz d'échappement. On diminue ainsi la température des gaz d'échappement en protégeant par là même, les composants installés dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12. La quantité d'air supplémentaire peut arriver par exemple dans la chambre de combustion 4 en augmentant l'ouverture du volet d'étranglement 10 par la commande du dispositif de commande de moteur 3 sans injecter de carburant supplémentaire. Comme on diminue ainsi le coefficient À, le couple d'entraînement fourni par le moteur 1 commence par augmenter puis diminue lorsque l'on poursuit l'appauvrissement. Cette variation du couple d'entraînement peut être compensée par une adaptation appropriée de la quantité de carburant à injecter pour conserver le couple d'entraînement. La quantité d'air fournie au cylindre peut toutefois être augmentée aussi largement, bien que la quantité de carburant soit éventuellement ainsi augmentée, de l'air non nécessaire à la combustion fourni au cylindre 2, mais la quantité de carburant augmentée, nécessaire au maintien du couple d'entrainement doit trouver une quantité d'air correspondante nécessaire à la mise en oeuvre du processus de combustion. La figure 3 montre une courbe caractéristique présentant de façon qualitative, l'évolution du couple d'entraînement fourni par le moteur à combustion interne 1 par rapport au coefficient À représentant le rapport air/carburant pour une quantité d'air restant constante. Le couple d'entraînement rapporté à la quantité de carburant (et ainsi le rendement du moteur) a son maximum pour la plage maigre (pour À< 1). La figure 2 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention. Dans cette figure, on utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes éléments ou des éléments de fonction analogue. Le mode de réalisation de la figure 2 se distingue du mode de réalisation de la figure 1 en ce qu'il est prévu un dispositif actif d'alimentation en air dans la zone d'aspiration du moteur à combustion interne 1. Ce dispositif fournit au cylindre 2 de l'air sous une pression augmentée par la tubulure d'aspiration. Par comparaison à des moteurs atmosphériques usuels, cette solution a l'avantage que même pour un maximum de puissance, on peut encore augmenter la quantité d'air alimentant le cylindre 2. Les moteurs atmosphériques actuels ne le permettent pas, car pour le maximum de puissance, le volet d'étranglement est usuellement complètement ouvert ou pratiquement complètement ouvert de sorte qu'il n'est pas possible d'augmenter encore plus l'alimentation en air pour le cylindre. La figure 2 montre un dispositif actif d'alimentation en air dans le cas de l'exemple d'un turbocompresseur 15 entraîné par le flux des gaz d'échappement, d'une manière appropriée non représentée ; pour cette raison, des parties du turbocompresseur 15 se trouvent dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12. Comme les contraintes thermiques auxquelles le turbocompresseur 15 peut être exposé sont limitées, il faut également tenir compte de la température maximale autorisée des gaz d'échappement pour le turbocompresseur 15. On peut assurer la commande de la pression de charge du turbocompresseur 15 par la commande du dispositif de commande du moteur 3 par exemple par un recyclage des gaz d'échappement entre la conduite d'admission de la zone d'aspiration 16 du turbocompresseur 15 à l'aide d'une soupape de recyclage 17, commandée. La fermeture totale ou partielle de cette soupape de recyclage des gaz d'échappement 17, permet d'augmenter la pression de charge dans la tubulure d'aspiration et ainsi de fournir une masse d'air plus importante au cylindre 2. Il est ainsi possible même en cas de charge élevée (c'est-à-dire de couple élevé par rapport au couple maximum) du moteur à combustion interne 1, d'augmenter encore plus la quantité d'air pour refroidir les composants qui se trouvent dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12. En variante ou en plus, on peut prendre la pression de charge du turbocompresseur 15 par une sortie dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement. La figure 4 montre un autre mode de réalisation pour lequel on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments ou des éléments de même fonction que ceux décrits ci-dessus.
Le mode de réalisation de la figure 4 se distingue des modes de réalisation précédents en ce qu'on fait passer de l'air complémentaire servant à refroidir le segment d'évacuation des gaz d'échappement et les composants qui s'y trouvent, non pas à travers le cylindre 2, mais de façon commandée par le dispositif de commande du moteur 3, directement vers le segment d'évacuation des gaz d'échappement. Il est prévu pour cela une alimentation en air 20 communiquant avec le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12 et commandé par le dispositif de commande de moteur 3 pour lo introduire de l'air. Cela permet de ne pas détériorer le fonctionnement du moteur par l'appauvrissement du mélange air/carburant. Le dispositif de commande du moteur 3 peut également introduire l'air à l'aide de l'alimentation en air 20 en fonction de la température dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement et 15 notamment maintenir la température dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement dans une plage optimale prédéfinie pour le fonctionnement par exemple du catalyseur 13. Différents aspects du procédé de gestion de moteurs à combustion interne correspondant aux divers modes de réalisation 20 décrits ci- dessus seront évoqués ci-après. La fourniture d'une quantité d'air supplémentaire pour refroidir les gaz d'échappement du moteur à combustion interne 1 est assurée pour certains points de fonctionnement ou certaines plages de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 qui dépendent par exemple de la température des 25 gaz d'échappement sortant des cylindres. Pour cela, on évalue les températures des gaz d'échappement selon un modèle de moteur car, en général, il n'est pas prévu de capteur de température dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12 du moteur à combustion interne 1. Le modèle servant à déterminer la température 30 des gaz d'échappement tient compte par exemple d'au moins l'une des grandeurs suivantes : vitesse de rotation, charge d'air, coefficient Lambda du mélange air/carburant, quantité de carburant injectée, évolution de la vitesse de rotation ou autres paramètres de ce type. En variante, on peut bien entendu également prévoir un capteur de 35 température dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12 pour communiquer la température actuelle des gaz d'échappement au dispositif de commande du moteur 3. En particulier, on peut fournir la quantité d'air supplémentaire si la température des gaz d'échappement dépasse une valeur limite prédéfinie.
En fonction de la température des gaz d'échappement évaluée à l'aide du modèle ou détectée, la commande de moteur 3 détermine si de l'air supplémentaire doit être conduit à travers le cylindre 2 et en quelle quantité ou encore si de l'air supplémentaire doit être fournie au segment d'évacuation des gaz d'échappement 12 pour en abaisser la température. Si l'on constate qu'il faut de l'air supplémentaire pour refroidir les gaz d'échappement, la commande de moteur 3 assure en outre que même avec de l'air supplémentaire traversant le cylindre 2, le couple fourni par le moteur 1 reste constant, par exemple en augmentant légèrement la quantité de carburant injectée. Si le refroidissement avec de l'air supplémentaire traversant le cylindre 2 n'est pas possible pour toutes les plages de fonctionnement du moteur à combustion interne 1, on peut également refroidir les gaz d'échappement dans de telles plages de fonctionnement en injectant du carburant supplémentaire au lieu d'augmenter l'alimentation en air pour que la combustion se fasse avec un mélange air/carburant riche. Pour cela, on peut effectuer une commutation entre un premier mode de fonctionnement selon lequel on effectue un refroidissement avec de l'air supplémentaire passant dans le cylindre 2 et un second mode de fonctionnement selon lequel on effectue un refroidissement en injectant plus de carburant, de manière à obtenir l'effet de refroidissement souhaité. En cas de refroidissement avec un supplément de carburant, la chaleur de vaporisation et le fait que le carburant soit à la température ambiante refroidit les gaz d'échappement et assure de cette manière la protection souhaitée pour les composants installés dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement 12. Pour une telle commutation entre le premier mode de fonctionnement c'est-à-dire la protection des composants par une fourniture d'air supplémentaire et le second mode de fonctionnement c'est-à-dire la protection des composants par la fourniture de carburant supplémentaire, il faut néanmoins veiller à ce qu'après que le moteur à combustion interne 1 ait fonctionné selon le premier mode de fonctionnement, l'air alors disponible au niveau du catalyseur permette une combustion dans le catalyseur si du carburant non brûlé y arrive. Cela dégage de la chaleur et augment d'autant la température du catalyseur 13. Lors de la commutation entre le premier mode de fonctionnement et le second mode de fonctionnement, il faut pour cela veiller à ce que la température du catalyseur 13 présente un écart de température AT suffisant par rapport à sa température maximale autorisée. Pour cette raison, on peut prévoir de faire dépendre le point de commutation non seulement des plages de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 mais également de la température des différents composants par exemple celle du catalyseur, dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement.20

Claims (12)

REVENDICATIONS
1 °) Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne (1) comportant un segment de guidage d'air d'alimentation (9) pour assurer l'alimentation en air d'un cylindre (2) ainsi qu'un segment d'évacuation des gaz d'échappement (12) pour évacuer les gaz d'échappement du cylindre (2), caractérisé en ce qu' en fonction de l'état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), on augmente la quantité d'air conduite dans ce segment.
2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12) est la température des gaz d'échappement et/ou la température d'un ou plusieurs composant(s) du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12).
3°) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' en fonction de l'état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), on augmente le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité d'air fournie au segment d'alimentation en air pour augmenter la quantité d'air transportée à travers le cylindre (2).
4°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on augmente la quantité d'air d'alimentation en augmentant l'ouverture d'un volet d'étranglement (10) du segment d'alimentation en air (9), ou en augmentant la pression dans le segment d'alimentation en air (9) notamment dans une tubulure d'admission.
5°) Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce quedans un premier mode de fonctionnement, en fonction d'un état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), on augmente le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité d'air d'alimentation pour augmenter la quantité d'air transportée à travers le cylindre (2), et dans un second mode de fonctionnement, en fonction d'un autre état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), on diminue le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité de carburant fournie pour augmenter la quantité de carburant transportée à travers le cylindre (2).
6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' on effectue une commutation entre le premier et le second mode de fonctionnement en fonction de la température d'un composant du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12) pour qu'en conséquence de la commutation, la température de ce composant ne dépasse pas une valeur limite.
7°) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' en fonction d'un état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12) on introduit de l'air dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement (12) par une alimentation en air, pour augmenter la quantité d'air passant dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement (12).
8°) Dispositif de commande de moteur (3) pour gérer un moteur à combustion interne comportant un segment d'alimentation en air (9) pour fournir de l'air et un segment d'évacuation des gaz d'échappement (12) pour évacuer les gaz d'échappement, caractérisé en ce que la commande de moteur (3) est réalisée pour qu'en fonction d'un état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), on augmente le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentantla quantité d'air fournie pour augmenter la quantité d'air transportée à travers le cylindre (2).
9°) Dispositif de commande de moteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la commande de moteur (3) est réalisée pour que dans un premier mode de fonctionnement, selon un état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), on augmente le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité d'air fournie pour augmenter la quantité d'air transportée à travers le cylindre (2), et pour que dans un second mode de fonctionnement, selon un autre état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), on abaisse le rapport air/carburant pour un couple restant constant en augmentant la quantité de carburant fournie pour augmenter la quantité de carburant transportée à travers le cylindre (2), et la commande de moteur (3) est en outre réalisée pour effectuer une commutation entre le premier et le second mode de fonctionnement selon la température d'un composant dans le segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), pour que grâce à la commutation, la température de ce composant ne dépasse pas une valeur limite.
10°) Système de moteur comportant un dispositif de commande de moteur (3) selon les revendications 8 et 9 et un moteur à combustion interne (1) ayant un segment d'alimentation en air pour fournir de l'air à un cylindre (2) et un segment d'évacuation des gaz d'échappement pour évacuer les gaz d'échappement du cylindre (2), la commande de moteur étant réalisée pour augmenter l'ouverture d'un volet d'étranglement (10) ou augmenter la pression dans le segment d'alimentation en air (9) notamment dans une tubulure d'admission pour augmenter la quantité d'air fournie.
11 °) Dispositif de commande de moteur pour la gestion d'un moteur à combustion interne (1) comportant un segment d'alimentation en air (9) pour fournir de l'air et un segment d'évacuation des gaz d'échappement (12) pour évacuer les gaz d'échappement,une alimentation en air étant prévue pour fournir de l'air au segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), caractérisée en ce que la commande de moteur (3) est réalisée pour qu'en fonction de l'état du segment d'évacuation des gaz d'échappement (12), on y introduise de l'air par l'alimentation en air, pour augmenter la quantité d'air conduite dans ce segment d'évacuation des gaz d'échappement (12).
12°) Programme d'ordinateur comportant un code programme qui 10 lorsqu'il est exécuté par une unité de traitement de données, met en oeuvre le procédé selon les revendications 1 à 6. 15
FR0857390A 2007-10-31 2008-10-30 Procede de gestion d'un moteur a combustion interne ainsi qu'un moteur mettant en oeuvre ce procede Pending FR2923265A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007052157A DE102007052157A1 (de) 2007-10-31 2007-10-31 Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors, sowie ein Verbrennungsmotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2923265A1 true FR2923265A1 (fr) 2009-05-08

Family

ID=40514266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0857390A Pending FR2923265A1 (fr) 2007-10-31 2008-10-30 Procede de gestion d'un moteur a combustion interne ainsi qu'un moteur mettant en oeuvre ce procede

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007052157A1 (fr)
FR (1) FR2923265A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4344137A1 (de) * 1993-12-23 1995-06-29 Bosch Gmbh Robert System zum Schutz eines Katalysators im Abgassystem einer Brennkraftmaschine vor Übertemperatur
JP2000179409A (ja) * 1998-12-16 2000-06-27 Mazda Motor Corp 筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置
EP1344906A2 (fr) * 2002-03-12 2003-09-17 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif de commande des émissions d'un moteur
FR2875847A1 (fr) * 2004-09-25 2006-03-31 Bosch Gmbh Robert Procede de gestion d'un filtre a particules installe dans la zone des gaz d'echappement d'un moteur combustion interne et dispositif pour la mise en oeuvre du procede

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4344137A1 (de) * 1993-12-23 1995-06-29 Bosch Gmbh Robert System zum Schutz eines Katalysators im Abgassystem einer Brennkraftmaschine vor Übertemperatur
JP2000179409A (ja) * 1998-12-16 2000-06-27 Mazda Motor Corp 筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置
EP1344906A2 (fr) * 2002-03-12 2003-09-17 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif de commande des émissions d'un moteur
FR2875847A1 (fr) * 2004-09-25 2006-03-31 Bosch Gmbh Robert Procede de gestion d'un filtre a particules installe dans la zone des gaz d'echappement d'un moteur combustion interne et dispositif pour la mise en oeuvre du procede

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007052157A1 (de) 2009-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2829800A1 (fr) Procede et dispositif d&#39;injection de carburant pour un moteur a combustion interne
FR2886978A1 (fr) Moteur a combustion interne et procede destine a commander un generateur a turbine dans un moteur a combustion interne
FR2851302A1 (fr) Procede de gestion d&#39;un moteur a combustion interne
FR2893676A1 (fr) Procede pour controler l&#39;admission et/ou l&#39;echappement d&#39;au moins un cylindre desactive d&#39;un moteur a combustion interne
EP3455481B1 (fr) Methode de controle de la quantite d&#39;air introduit a l&#39;admission d&#39;un moteur a combustion interne suralimente par un turbocompresseur a simple entree
FR2891308A1 (fr) Procede de gestion d&#39;un moteur a combustion a auto-allumage controle
FR3064683B1 (fr) Procede de controle d&#39;un moteur a allumage commande suralimente avec recirculation partielle des gaz d&#39;echappement, et dispositif de motorisation associe
EP0961880B1 (fr) Procede et dispositif de regeneration d&#39;un filtre a vapeurs de carburant pour un moteur a injection directe
EP1807617A2 (fr) Procédé de commande d&#39;un moteur de véhicule via des lois de levée de soupapes
FR3072418A1 (fr) Procede de controle d&#39;un moteur a combustion interne a allumage commande, a l&#39;etat non allume
FR2923265A1 (fr) Procede de gestion d&#39;un moteur a combustion interne ainsi qu&#39;un moteur mettant en oeuvre ce procede
EP1039116A1 (fr) Procédé de commande d&#39;un moteur à combustion interne
FR2868481A1 (fr) Procede de controle de la recirculation des gaz d&#39;echappement d&#39;un moteur suralimente a combustion interne et moteur utilisant un tel procede
FR3072726A3 (fr) Procede de controle d&#39;un moteur a combustion interne suralimente a allumage par compression, a l&#39;etat non allume
FR2803628A1 (fr) Procede et dispositif pour diminuer le temps de reponse a l&#39;acceleration des moteurs thermiques suralimentes
EP1250522A2 (fr) Dispositif d&#39;injection de gaz naturel dans la chambre de combustion d&#39;un cylindre
WO2024083965A1 (fr) Procédé de réduction des émissions polluantes d&#39;un dispositif de motorisation hybride
FR2721653A1 (fr) Procédé et dispositif de réduction des émissions de polluants d&#39;un moteur à combustion interne.
FR2856432A1 (fr) Procede de controle d&#39;un systeme de motorisation a moteur diesel et piege a oxydes d&#39;azote
FR3064684A1 (fr) Procede de controle d&#39;un moteur a allumage commande suralimente avec recirculation partielle des gaz d&#39;echappement, et dispositif de motorisation associe
EP2044312A2 (fr) Procede de reduction des emissions d&#39;hydrocarbures d&#39;un moteur froid a injection indirecte d&#39;essence
WO2023094505A1 (fr) Gestion du fonctionnement d&#39;un catalyseur d&#39;échappement d&#39;un moteur à combustion interne
WO2024200365A1 (fr) Procédé et système de commande d&#39;un moteur à combustion interne à allumage commandé suralimenté configurés pour purger un refroidisseur d&#39;air de suralimentation
FR2939476A1 (fr) Procede pour controler le fonctionnement d&#39;un moteur a combustion interne avec desactivation d&#39;au moins un cylindre
FR2836514A1 (fr) Procede et dispositif de commande du fonctionnement d&#39;un moteur a combustion interne

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8