FR2923546A1 - Exhaust gas's mass flow measuring method for motor vehicle, involves performing gas analysis in pipes and in exhaust line for determining mass flow of exhaust gas so as to correctly adjust combustion parameters of engine - Google Patents

Exhaust gas's mass flow measuring method for motor vehicle, involves performing gas analysis in pipes and in exhaust line for determining mass flow of exhaust gas so as to correctly adjust combustion parameters of engine Download PDF

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Abstract

The method involves injecting an inert gas e.g. carbon di-oxide, or fresh air, into a pipe using an injection system after adjusting a mass flowmeter, where the pipe supplies the fresh air into a cylinder of an internal combustion engine. Gas analysis is performed in the pipe, another pipe and in an exhaust line, using a gas distributor and a gas analysis bay, for determining mass flow of exhaust gas crossing an exhaust gas recirculation circuit so as to correctly adjust combustion parameters of the internal combustion engine. An independent claim is also included for a device for measuring mass flow of exhaust gas crossing an exhaust gas recirculation circuit of an internal combustion engine, comprising a mass flowmeter.

Description

Procédé et dispositif de mesure du débit de recirculation des qaz d'échappement pour un moteur à combustion interne muni d'un double conduit d'admission,. La présente invention concerne le domaine de la mise au point des s différents paramètres de combustion sur des véhicules automobiles. L'invention propose un procédé et un dispositif de mesure du débit de recirculation des gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne muni d'un double conduit d'admission. Lors du développement d'un moteur à combustion interne, et io notamment pour la mise au point des différents paramètres de combustion du moteur à combustion interne, il est nécessaire de réaliser de multiples essais sur un banc moteur. Cette mise au point des moteurs nécessite notamment de pouvoir mesurer le taux de recirculation des gaz d'échappement ou d'EGR (Exhaust 15 Gaz Recirculation) ainsi que le débit des gaz d'échappement au travers du circuit de recirculation des gaz d'échappement. Ces deux paramètres sont nécessaires afin de régler correctement la combustion du moteur et afin de dimensionner des éléments mécaniques du circuit de recirculation des gaz d'échappement, vis-à-vis notamment de la tenue thermomécanique des 20 éléments mécaniques. La mesure du taux de recirculation des gaz d'échappement ou taux d'EGR peut être effectuée via une baie d'analyse de gaz laquelle permet de déterminer le taux de dioxyde de carbone (CO2) dans le conduit d'admission du moteur. Connaissant le débit total d'air frais entrant dans un conduit 25 d'amission du moteur qui peut être mesuré via cette baie d'analyse des gaz d'échappement et la mesure de la consommation de carburant ou via un débitmètre intégré au moteur, il est possible de connaître, en utilisant des formules appropriées, basées sur la mesure du taux et du débit volumique de dioxyde de carbone (CO2) et connues par l'homme du métier, le débit des gaz d'échappement issu du circuit de recirculation des gaz d'échappement ou débit des gaz d'EGR dans le conduit d'admission du moteur. Mais, actuellement, les nouveaux moteurs présentent un conduit d'admission se séparant en deux conduits indépendants, un premier conduit étant destiné à remplir les cylindres d'air frais et le second conduit, favorisant le mouvement de swirl dans les cylindres, étant destiné à remplir les cylindres d'un mélange d'air frais et de gaz d'échappement issus d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement, ces gaz d'échappement issus du circuit de recirculation des gaz d'échappement étant introduits dans le io second conduit par une branche de piquage du circuit de recirculation des gaz d'échappement. De ce fait, pour déterminer le débit des gaz d'échappement dans ce second conduit, il n'est plus possible d'utiliser les formules connues pour un moteur à combustion interne muni d'un seul conduit d'admission puisque le débit volumique d'air frais circulant dans ce 15 second conduit n'est plus égale au débit volumique d'air frais circulant dans le conduit d'admission avant la séparation. En outre, la répartition du débit d'air frais dans les deux conduits indépendants est difficile à déterminer puisque cette répartition dépend du régime, de la charge moteur, et de la position du volet de commande du swirl . 20 Le document US 7, 100, 431 propose un dispositif pour déterminer un taux de recirculation de gaz d'échappement (EGR) d'un moteur à combustion interne. Ce dispositif utilise un boîtier de captage qui, dans une première région, est exposé à une atmosphère de gaz d'échappement d'une ligne de recirculation de gaz d'échappement et, dans une seconde région, est exposé 25 à une atmosphère d'air frais et de gaz d'échappement dans une ligne d'admission du moteur à combustion interne en aval d'une zone où la ligne de recirculation des gaz d'échappement s'ouvre dans la ligne d'admission. II est connu, par le document EP 0 351 960, une méthode et un dispositif électrochimique permettant de mesurer le pourcentage de gaz 30 d'échappement dans un mélange d'air d'admission et de gaz d'échappement destiné à alimenter les cylindres d'un moteur à combustion interne. Deux cellules électrochimiques de pompage et une structure support forment un volume restreint en communication à travers une ouverture avec le mélange air d'admission et gaz d'échappement. Un courant constant est envoyé à travers une première cellule de pompage pour qu'une partie des molécules de dioxygène (02) à l'intérieur du volume restreint soit pompée à l'extérieur. Method and apparatus for measuring the exhaust gas recirculation flow rate for an internal combustion engine with a double inlet duct ,. The present invention relates to the field of the development of s various combustion parameters on motor vehicles. The invention proposes a method and a device for measuring the exhaust gas recirculation flow rate for an internal combustion engine equipped with a double intake duct. During the development of an internal combustion engine, and especially for the development of the various combustion parameters of the internal combustion engine, it is necessary to perform multiple tests on an engine bench. This development of the engines requires in particular to be able to measure the rate of recirculation of exhaust gas or EGR (Exhaust Gas Recirculation) and the flow of exhaust gas through the exhaust gas recirculation circuit. . These two parameters are necessary in order to correctly adjust the combustion of the engine and to dimension mechanical elements of the exhaust gas recirculation circuit, especially with respect to the thermomechanical behavior of the mechanical elements. The measurement of the exhaust gas recirculation rate or EGR rate can be performed via a gas analysis array which determines the carbon dioxide (CO2) level in the engine intake duct. Knowing the total flow of fresh air entering an engine intake duct that can be measured via this exhaust gas analysis and measurement of fuel consumption or via a motor-integrated flow meter, it It is possible to know, using appropriate formulas, based on the measurement of the rate and volume flow rate of carbon dioxide (CO2) and known to those skilled in the art, the flow rate of the exhaust gases from the recirculation circuit of the Exhaust gas or EGR gas flow in the engine intake duct. But, currently, the new engines have an intake duct separating into two independent ducts, a first duct being intended to fill the fresh air cylinders and the second duct, favoring the swirl movement in the cylinders, being intended for filling the cylinders with a mixture of fresh air and exhaust gas from an exhaust gas recirculation circuit, these exhaust gases from the exhaust gas recirculation circuit being introduced into the exhaust gas recirculation circuit. second conduit through a stitch branch of the exhaust gas recirculation circuit. Therefore, in order to determine the flow rate of the exhaust gases in this second duct, it is no longer possible to use the formulas known for an internal combustion engine equipped with a single intake duct since the volume flow rate of The fresh air flowing in this second duct is no longer equal to the volume flow rate of fresh air flowing through the intake duct prior to separation. In addition, the distribution of the fresh air flow in the two independent ducts is difficult to determine since this distribution depends on the speed, the engine load, and the position of the swirl control flap. US 7, 100, 431 discloses a device for determining an exhaust gas recirculation (EGR) rate of an internal combustion engine. This device uses a sensing box which, in a first region, is exposed to an exhaust gas atmosphere of an exhaust gas recirculation line and, in a second region, is exposed to an atmosphere of exhaust gas recirculation. fresh air and exhaust gas in an intake line of the internal combustion engine downstream of an area where the exhaust gas recirculation line opens in the intake line. It is known from EP 0 351 960 a method and an electrochemical device for measuring the percentage of exhaust gas in a mixture of intake air and exhaust gas intended to feed the cylinders. an internal combustion engine. Two electrochemical pumping cells and a support structure form a restricted volume communicating through an opening with the intake air and exhaust gas mixture. A constant current is sent through a first pumping cell so that a portion of the oxygen molecules (O2) within the restricted volume is pumped out.

Une tension constante est envoyée au travers de la seconde cellule de pompage pour que presque toutes les molécules de dioxygène (02) restantes à l'intérieur du volume restreint soient pompées à l'extérieur. L'entrée du courant dans la seconde cellule de pompage est mesurée, le courant étant proportionnel au pourcentage de dioxygène (02) à l'intérieur du lo volume restreint et par conséquent proportionnel au pourcentage de dioxygène (02) dans le mélange air d'admission et gaz d'échappement, qui est une mesure du taux d'EGR. Il est également connu, par le document US 2002/0157458, une méthode pour mesurer un taux de changement de la concentration de 15 dioxyde de carbone (CO2) dans l'air recyclé d'un moteur. La méthode comprend l'installation d'un tube conducteur témoin dans la chambre de mélange d'air et de précombustion du moteur et l'installation d'un capteur de dioxyde de carbone, éloigné de la chambre, pour mesurer les concentrations relatives de dioxyde de carbone. La méthode peut également servir pour 20 mesurer le niveau d'oxyde d'azote des gaz d'échappement. Ces différentes technologies ne s'intéressent qu'à la mesure du taux de recirculation des gaz d'échappement dans un unique conduit d'admission d'un moteur à combustion interne et ne permettent pas de déterminer le débit de recirculation des gaz d'échappement dans un moteur à combustion 25 interne qui présente un conduit d'admission se séparant en deux conduits indépendants en utilisant une méthode basée sur la mesure du débit et du taux de dioxyde de carbone (CO2). La présente invention a pour but de pallier un ou plusieurs inconvénients de l'art antérieur et propose un procédé de mesure du débit de 30 recirculation des gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne muni d'un double conduit d'admission permettant d'assurer un réglage correct de la combustion du moteur à combustion interne. A constant voltage is sent through the second pump cell so that almost all remaining oxygen molecules (O2) within the restricted volume are pumped out. The current input into the second pumping cell is measured, the current being proportional to the percentage of oxygen (O 2) within the restricted volume and therefore proportional to the percentage of oxygen (O 2) in the air mixture. intake and exhaust, which is a measure of the rate of EGR. It is also known from US 2002/0157458 a method for measuring a rate of change in the concentration of carbon dioxide (CO2) in the recycled air of an engine. The method includes the installation of a control conductive tube in the air mixing and precombustion chamber of the engine and the installation of a carbon dioxide sensor, remote from the chamber, for measuring the relative concentrations of dioxide of carbon. The method can also be used to measure the nitrogen oxide level of the exhaust gas. These different technologies are only interested in the measurement of the exhaust gas recirculation rate in a single inlet duct of an internal combustion engine and do not make it possible to determine the exhaust gas recirculation flow rate. in an internal combustion engine which has an intake duct separating into two independent ducts using a method based on the measurement of the flow rate and the carbon dioxide (CO2) level. The present invention aims to overcome one or more disadvantages of the prior art and proposes a method of measuring the exhaust gas recirculation flow rate for an internal combustion engine provided with a double intake duct allowing ensure correct adjustment of the combustion of the internal combustion engine.

Pour atteindre ce but, le procédé de mesure du débit massique des gaz d'échappement traversant un circuit de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un conduit d'admission, dans lequel circule des gaz ou air frais, se séparant en deux conduits indépendants, le premier conduit étant destiné à recevoir une partie des gaz ou air frais issus du conduit d'admission pour alimenter au moins un cylindre du moteur à combustion interne et le second conduit étant destiné à recevoir un mélange constitué de l'autre partie des gaz ou air frais, issus du conduit d'admission, et de gaz d'échappement, issus d'un circuit de io recirculation des gaz d'échappement et injectés dans le second conduit par une branche dite de piquage qui prélève les gaz d'échappement en sortie du moteur à combustion interne dans une ligne d'échappement du moteur pour les réinjecter, après un passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement, dans le second conduit, une vanne de swirl étant 15 disposée dans le premier conduit de façon à commander l'alimentation du ou des cylindre(s) du moteur en gaz frais en créant un mouvement de swirl , est caractérisé en ce que le procédé consiste à injecter au moyen d'un système d'injection, après une étape préalable de réglage d'un second débitmètre massique, un gaz neutre dans le premier conduit et à effectuer, 20 par une baie d'analyse de gaz, une analyse de gaz dans le premier conduit puis après arrêt de l'injection de gaz neutre dans le premier conduit, à effectuer, simultanément ou non, par la baie d'analyse de gaz, une analyse de gaz dans le second conduit et dans la ligne d'échappement pour déterminer, par une première et une seconde étapes de calcul, le débit 25 massique des gaz d'échappement traversant le circuit de recirculation des gaz d'échappement afin de régler correctement les paramètres de combustion du moteur, les analyses de gaz étant réalisées au moyen d'un répartiteur et de la baie d'analyse de gaz. Selon une autre particularité, l'analyse de gaz dans le premier conduit 30 consiste à déterminer le taux de gaz neutre injecté dans le premier conduit au moyen d'un analyseur de gaz neutre, l'analyse de gaz dans le second conduit consiste à déterminer le taux de dioxyde de carbone présent dans les gaz d'échappement circulant dans le second conduit après leur passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement et l'analyse de gaz dans la ligne d'échappement consiste à déterminer le taux de dioxyde de carbone présent dans les gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement. Selon une autre particularité, une étape de vérification de la stabilité du moteur est réalisée après l'injection du gaz neutre commandée par une électrovanne et une étape de vérification du taux de gaz neutre est réalisée après l'analyse de gaz dans le premier conduit de façon à ce que ledit taux io de gaz neutre soit supérieur ou égal à 2% pour s'assurer de travailler dans une plage de fonctionnement correcte de l'analyseur de gaz neutre. Selon une autre particularité, la première étape de calcul est réalisée après l'analyse de gaz dans le premier conduit et si le taux de gaz neutre est supérieur ou égal à 2%, et consiste à déterminer, par des formules 15 appropriées, le débit massique et le taux de gaz ou air frais dans le premier conduit et le second conduit. Selon une autre particularité, la seconde étape de calcul est réalisée après l'analyse de gaz dans le second conduit et la ligne d'échappement et consiste à déterminer, par des autres formules appropriées, le débit 20 massique des gaz d'échappement traversant le circuit de recirculation des gaz d'échappement du moteur. Selon une autre particularité, l'étape préalable de réglage du second débitmètre massique consiste à régler le rapport du débit massique du gaz neutre injecté sur le débit massique de l'air frais circulant dans le conduit 25 d'admission avant séparation de tel sorte que ledit rapport soit inférieur ou égal à un seuil prédéterminé pour assurer un fonctionnement correct du moteur à combustion interne. Un autre but est atteint en proposant un dispositif de mesure du débit massique des gaz d'échappement traversant un circuit de recirculation des 30 gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un conduit d'admission, dans lequel circule des gaz ou air frais, se séparant en deux conduits indépendants, le premier conduit étant destiné à recevoir une partie des gaz ou air frais issus du conduit d'admission pour alimenter au moins un cylindre du moteur à combustion interne et le second conduit étant destiné à recevoir un mélange constitué de l'autre partie des gaz ou air frais, issus du conduit d'admission, et de gaz d'échappement, issus d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement et injectés dans le second conduit par une branche dite de piquage qui prélève les gaz d'échappement en sortie du moteur à combustion interne dans une ligne d'échappement du moteur pour les réinjecter, après un passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement, dans le second conduit, une vanne de swirl étant io disposée dans le premier conduit de façon à commander l'alimentation du ou des cylindre(s) du moteur en gaz frais en créant un mouvement de swirl , caractérisé en ce que le dispositif comprend : - un premier débitmètre massique disposé dans le conduit d'admission à proximité de la séparation du conduit d'admission en deux conduits 15 indépendants pour déterminer le débit massique total de gaz ou air frais circulant dans le conduit d'admission ; - un répartiteur de gaz, pouvant être pilotable à distance, relié par des conduits respectivement au premier conduit et au second conduit (12) pour sélectionner le conduit ou la ligne d'échappement dans lequel seront 20 prélevés les gaz en vue de leur analyse ; - une baie d'analyse de gaz reliée au répartiteur de gaz et à la ligne d'échappement du moteur à combustion interne pour analyser les gaz présents dans le premier conduit, le second conduit et la ligne d'échappement ; 25 - un système d'injection pour injecter, via une ligne d'injection, un gaz neutre dans le premier conduit, l'injection du gaz neutre étant commandée et contrôlée par une électrovanne disposée dans la ligne d'injection à proximité du système d'injection ; - un second débitmètre massique disposé dans la ligne d'injection en aval de 30 l'électrovanne par rapport au sens de déplacement du gaz neutre pour déterminer le débit massique du gaz neutre injecté dans le premier conduit. To achieve this goal, the method for measuring the mass flow rate of the exhaust gases passing through an exhaust gas recirculation circuit of an internal combustion engine comprising an intake duct, in which fresh gas or air circulates, separating into two independent ducts, the first duct being intended to receive a portion of the fresh gas or air from the intake duct for supplying at least one cylinder of the internal combustion engine and the second duct being intended to receive a mixture consisting of the other part of the gases or fresh air, from the intake duct, and exhaust gas, from a recirculation circuit of the exhaust gas and injected into the second duct by a so-called quill branch which withdraws the exhaust gas at the outlet of the internal combustion engine in an exhaust line of the engine for reinjecting it, after passing through the exhaust gas recirculation circuit, in the second duct, a swirl valve being arranged in the first duct so as to control the supply of the cylinder (s) of the engine with fresh gas by creating a swirl movement, is characterized in that the method consists in injecting, by means of an injection system, after a preliminary step of adjusting a second mass flowmeter, a neutral gas in the first conduit and performing, by a gas analysis bay, a gas analysis in the first conduit then after stopping the injection of neutral gas in the first conduit, to perform, simultaneously or not, by the gas analysis array, a gas analysis in the second conduit and in the exhaust line for determining, by a first and a second calculation step, the mass flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust gas recirculation circuit so as to correctly adjust the combustion parameters of the engine, the ethanol gas analyzes. t using a tundish and the gas analyzer bay. According to another feature, the gas analysis in the first duct 30 consists in determining the level of neutral gas injected into the first duct by means of a neutral gas analyzer, the gas analysis in the second duct consists in determining the amount of carbon dioxide present in the exhaust gas flowing in the second duct after passing through the exhaust gas recirculation circuit and the gas analysis in the exhaust line is to determine the level of carbon dioxide of carbon present in the exhaust gas flowing in the exhaust line. According to another feature, a step of checking the stability of the engine is performed after the injection of the neutral gas controlled by a solenoid valve and a step of verification of the neutral gas rate is performed after the gas analysis in the first conduit of so that said neutral gas ratio is greater than or equal to 2% to ensure that it operates within a proper operating range of the neutral gas analyzer. According to another particularity, the first calculation step is carried out after the analysis of gas in the first conduit and if the level of neutral gas is greater than or equal to 2%, and consists in determining, by appropriate formulas, the flow rate. mass and the rate of gas or fresh air in the first duct and the second duct. According to another particularity, the second calculation step is carried out after the analysis of gas in the second duct and the exhaust line and consists in determining, by other appropriate formulas, the mass flow rate of the exhaust gases passing through the engine exhaust gas recirculation circuit. According to another particularity, the preliminary step of adjusting the second mass flowmeter consists of adjusting the ratio of the mass flow rate of the injected neutral gas to the mass flow rate of the fresh air circulating in the inlet duct 25 before separation so that said ratio is less than or equal to a predetermined threshold to ensure proper operation of the internal combustion engine. Another object is achieved by proposing a device for measuring the mass flow rate of the exhaust gases passing through an exhaust gas recirculation circuit of an internal combustion engine comprising an intake duct, in which gases circulate or fresh air, separating into two independent ducts, the first duct being intended to receive a portion of the fresh gas or air from the intake duct for supplying at least one cylinder of the internal combustion engine and the second duct being intended to receive a mixture consisting of the other part of the fresh gas or air, from the intake duct, and exhaust gas, from an exhaust gas recirculation circuit and injected into the second duct by a so-called branch of stitching which withdraws the exhaust gas at the outlet of the internal combustion engine in an exhaust line of the engine for reinjecting it, after a passage in the recirculation circuit of the exhaust gases. in the second duct, a swirl valve being disposed in the first duct so as to control the supply of the cylinder (s) of the engine with fresh gas by creating a swirl movement, characterized in that the device comprises: - a first mass flowmeter disposed in the intake duct near the separation of the intake duct in two independent ducts 15 to determine the total mass flow of fresh gas or air circulating in the intake duct; a gas distributor, which can be remotely controllable, connected by conduits respectively to the first duct and to the second duct (12) for selecting the duct or the exhaust line in which the gases will be taken for analysis; a gas analysis chamber connected to the gas distributor and to the exhaust line of the internal combustion engine for analyzing the gases present in the first duct, the second duct and the exhaust line; An injection system for injecting, via an injection line, a neutral gas into the first conduit, the injection of the neutral gas being controlled and controlled by a solenoid valve disposed in the injection line near the injection system; injection; a second mass flowmeter disposed in the injection line downstream of the solenoid valve relative to the direction of movement of the neutral gas to determine the mass flow rate of the neutral gas injected into the first conduit.

Selon une autre particularité, la baie d'analyse de gaz comprend deux analyseurs de dioxyde de carbone et un analyseur de gaz neutre, le premier analyseur de dioxyde de carbone permettant de déterminer le taux de dioxyde de carbone présent dans les gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement, le deuxième analyseur de dioxyde de carbone permettant de déterminer le taux de dioxyde de carbone présent dans les gaz d'échappement circulant dans le second conduit après leur passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement et l'analyseur de gaz neutre permet de déterminer le taux de gaz neutre dans le premier conduit. lo Selon une autre particularité, l'injection est réalisée en amont de la vanne de swirl par rapport au sens de circulation du gaz frais dans le premier conduit afin de profiter des turbulences crées par la vanne de swirl et ainsi mieux homogénéiser le gaz neutre injecté avec les gaz frais présents dans le premier conduit. 15 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 dispositif de mesure du débit massique des 20 gaz d'échappement à travers un circuit de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne muni d'un conduit d'admission se séparant en deux conduits indépendants ; et -la figure 2 représente le procédé de mesure du débit massique des gaz d'échappement à travers un circuit de recirculation des gaz 25 d'échappement d'un moteur à combustion interne muni d'un conduit d'admission se séparant en deux conduits indépendants. La présente invention propose un procédé et un dispositif permettant de déterminer le débit massique des gaz d'échappement (Qegr) traversant un circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR) d'un moteur (1) à 30 combustion interne comprenant un conduit d'admission (10) se séparant en deux conduits indépendants (11, 12). In another feature, the gas analysis array comprises two carbon dioxide analyzers and a neutral gas analyzer, the first carbon dioxide analyzer to determine the carbon dioxide content present in the exhaust gas flowing in the exhaust line, the second carbon dioxide analyzer for determining the amount of carbon dioxide present in the exhaust gas flowing in the second duct after passing through the exhaust gas recirculation circuit and the Neutral gas analyzer determines the level of neutral gas in the first conduit. According to another feature, the injection is carried out upstream of the swirl valve with respect to the direction of circulation of the fresh gas in the first conduit in order to take advantage of the turbulences created by the swirl valve and thus better homogenize the injected neutral gas. with the fresh gases present in the first duct. The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly in the following explanatory description with reference to the appended figures given as non-limiting examples in which: FIG. 1 shows the device for measuring the mass flow rate of the exhaust gases through an exhaust gas recirculation circuit of an internal combustion engine equipped with an inlet duct separating into two ducts. independent; and FIG. 2 shows the method for measuring the mass flow rate of the exhaust gases through an exhaust gas recirculation circuit of an internal combustion engine equipped with an intake duct separating into two ducts. independent. The present invention provides a method and a device for determining the mass flow rate of the exhaust gas (Qegr) passing through an exhaust gas recirculation (EGR) circuit of an internal combustion engine (1) comprising a duct intake manifold (10) separating into two independent ducts (11, 12).

En référence à la figure 1, le moteur comprend un conduit d'admission (10), dans lequel circulent des gaz ou air frais, se séparant en deux conduits indépendants (11, 12). Un premier débitmètre massique (100), pour déterminer le débit massique total de gaz ou air frais (Qair) circulant dans le conduit d'admission (10), est disposé dans le conduit d'admission (10) à proximité de la séparation du conduit d'admission (10) en deux conduits indépendants (11, 12). Le premier conduit (11) est destiné à recevoir une partie de gaz frais issus du conduit d'admission ('10) pour alimenter au moins un cylindre du moteur (1) à combustion interne et le second conduit (12) est to destiné à recevoir un mélange constitué de l'autre partie des gaz frais, issus du conduit d'admission (10), et de gaz d'échappement, issus d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement et injectés dans le second conduit (12) par une branche dite de piquage (14). La branche de piquage (14) prélève les gaz d'échappement en sortie du moteur (1) à combustion interne, plus is particulièrement dans la ligne d'échappement (13) du moteur (1) pour les réinjecter, après un passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR), dans le second conduit (12). Les deux conduits indépendants (11, 12) sont reliés respectivement par des conduits (21, 22) à un répartiteur (2) de gaz, pouvant être pilotable à distance, qui permet de 20 sélectionner le conduit (11, 12) ou la ligne d'échappement (13) dans lequel seront prélevés les gaz en vue de leur analyse. Ce répartiteur de gaz (2) est relié à une baie d'analyse de gaz (3) laquelle est également reliée à la ligne d'échappement (13) du moteur (1) à combustion interne et permet d'analyser les gaz dans les premier et second conduits (11, 12) et la ligne 25 d'échappement (13). La baie d'analyse de gaz (3) comprend deux analyseurs (31, 32) de dioxyde de carbone (CO2) et un analyseur (30) de gaz neutre (n). Ces analyseurs (30, 31, 32) devront avoir une précision au moins égale à 0.25%. Le premier analyseur (31) de dioxyde de carbone (CO2) permet de déterminer le taux de dioxyde de carbone (%CO2) présent dans 30 les gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement (13) et le deuxième analyseur (32) de dioxyde de carbone (CO2) permet de déterminer le taux de dioxyde de carbone (%CO2_egr) présent dans les gaz d'échappement circulant dans le second conduit (12) après leur passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement. Le dispositif comprend un système d'injection (4) d'un gaz neutre (n) qui correspond à, dans l'exemple représenté, une bouteille d'un gaz neutre (n). Ce système d'injection (4) permet d'injecter, via une ligne d'injection (40), un gaz neutre (n) dans le premier conduit (11). L'injection du gaz neutre (n) est commandée et contrôlée par une électrovanne (41) disposée dans la ligne d'injection (40) à proximité du système d'injection (4). L'injection est, de préférence, réalisée en amont d'une vanne de swirl (110) par rapport au io sens de circulation du gaz frais dans le premier conduit (11) afin de profiter des turbulences crées par la vanne de swirl (110) et ainsi mieux homogénéiser le gaz neutre (n) injecté avec les gaz frais présents dans le premier conduit (11), la vanne de swirl (110) (le swirl étant un mouvement tourbillonnaire hélicoïdal des gaz d'admission dans le cylindre du 15 moteur (1), dont l'axe de rotation est parallèle à l'axe du cylindre) étant disposée dans le premier conduit (11) de façon à commander l'alimentation du ou des cylindre(s) du moteur (1) en gaz frais en créant un mouvement de swirl . Un second débitmètre massique (42) permettant de contrôler le débit massique (Qn) du gaz neutre (n) injecté est également disposé dans la 20 ligne d'injection (40) en aval de l'électrovanne (41) par rapport au sens de déplacement du gaz neutre (n). La plage d'utilisation du second débitmètre massique (42) dépend de la cylindrée du moteur (1) et la précision du second débitmètre massique (42) est inférieure ou égale à 1% afin d'assurer une bonne précision du procédé. L'analyseur (30) de gaz neutre (n) permet 25 de déterminer le taux de gaz neutre (%n) dans le premier conduit (11). II est à noter que toutes les mesures d'analyse de gaz seront effectuées avec les mêmes analyseurs (30, 31, 32) pour des raisons de justesse de mesure. Le procédé permettant de déterminer le débit massique des gaz 30 d'échappement (Qegr) traversant le circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR) d'un moteur (1) à combustion interne muni d'un conduit d'admission (10) se séparant en deux conduits indépendants (11, 12) io est basé sur des mesures physiques sur banc moteur et donne accès à une bonne connaissance de la répartition des débits de gaz dans les deux conduits indépendants (11, 12). En référence à la figure 2, le procédé consiste à injecter (101) au moyen d'un système d'injection (4), après une étape préalable de réglage (100) d'un second débitmètre massique (42), un gaz neutre (n) dans le premier conduit (11) et à effectuer une analyse de gaz (103, 107, 108), au moyen d'un répartiteur (2) et d'une baie d'analyse de gaz (3), dans le premier conduit (11), dans le second conduit (12) et dans la ligne d'échappement to (13) pour déterminer par des étapes de calcul (105, 109) le débit massique des gaz d'échappement (Qegr) traversant le circuit de recirculation des gaz d'échappement afin de régler correctement les paramètres de combustion du moteur (1). Le gaz neutre (n) injecté dans le premier conduit (11) peut être par 15 exemple, du dioxyde de carbone (CO2). L'étape préalable de réglage (100) du second débitmètre massique (42) consiste à régler le rapport du débit massique du gaz neutre injecté (Qn) sur le débit massique de l'air frais (Qair) circulant dans le conduit d'admission (10) avant séparation de tel sorte que le rapport soit inférieur ou égal à un 20 seuil prédéterminé (S) ou encore : Referring to Figure 1, the engine comprises an intake duct (10), in which gas or fresh air circulates, separating into two independent ducts (11, 12). A first mass flow meter (100), for determining the total mass flow rate of gas or fresh air (Qair) flowing in the intake duct (10), is disposed in the intake duct (10) near the separation of the intake duct (10) in two independent ducts (11, 12). The first duct (11) is intended to receive a portion of fresh gas from the intake duct ('10) for supplying at least one cylinder of the internal combustion engine (1) and the second duct (12) is intended for receiving a mixture consisting of the other part of the fresh gases, from the intake duct (10), and exhaust gas, from an exhaust gas recirculation circuit and injected into the second duct (12). ) by a so-called stitching branch (14). The stitching branch (14) withdraws the exhaust gas at the outlet of the internal combustion engine (1), and is particularly in the exhaust line (13) of the engine (1) for reinjecting them, after a passage in the engine. exhaust gas recirculation circuit (EGR) in the second conduit (12). The two independent ducts (11, 12) are respectively connected by ducts (21, 22) to a remotely controllable gas distributor (2), which makes it possible to select the duct (11, 12) or the line exhaust (13) in which the gases will be taken for analysis. This gas distributor (2) is connected to a gas analysis chamber (3) which is also connected to the exhaust line (13) of the internal combustion engine (1) and makes it possible to analyze the gases in the first and second conduits (11, 12) and the exhaust line (13). The gas analysis array (3) comprises two carbon dioxide (CO2) analyzers (31, 32) and a neutral gas analyzer (30). These analyzers (30, 31, 32) must have an accuracy of at least 0.25%. The first carbon dioxide (CO2) analyzer (31) makes it possible to determine the amount of carbon dioxide (% CO2) present in the exhaust gases flowing in the exhaust line (13) and the second analyzer (32). ) of carbon dioxide (CO2) is used to determine the level of carbon dioxide (% CO2_egr) present in the exhaust gas flowing in the second conduit (12) after passing through the exhaust gas recirculation circuit. The device comprises an injection system (4) of a neutral gas (n) which corresponds, in the example shown, to a bottle of a neutral gas (n). This injection system (4) is used to inject, via an injection line (40), a neutral gas (n) in the first conduit (11). The injection of the neutral gas (n) is controlled and controlled by a solenoid valve (41) disposed in the injection line (40) near the injection system (4). The injection is preferably carried out upstream of a swirl valve (110) with respect to the flow direction of the fresh gas in the first conduit (11) in order to take advantage of the turbulence created by the swirl valve (110). ) and thus better homogenize the neutral gas (n) injected with the fresh gases present in the first conduit (11), the swirl valve (110) (the swirl being a swirling helical movement of the inlet gases in the cylinder 15 motor (1), whose axis of rotation is parallel to the axis of the cylinder) being arranged in the first conduit (11) so as to control the supply of the cylinder (s) of the engine (1) to gas fresh by creating a swirl movement. A second mass flow meter (42) for controlling the mass flow rate (Qn) of the injected neutral gas (n) is also disposed in the injection line (40) downstream of the solenoid valve (41) relative to the direction of flow. displacement of the neutral gas (n). The range of use of the second mass flow meter (42) depends on the displacement of the engine (1) and the accuracy of the second mass flow meter (42) is less than or equal to 1% to ensure good process accuracy. The analyzer (30) of neutral gas (n) makes it possible to determine the level of neutral gas (% n) in the first conduit (11). It should be noted that all the gas analysis measurements will be carried out with the same analyzers (30, 31, 32) for reasons of accuracy of measurement. The method for determining the mass flow rate of the exhaust gases (Qegr) passing through the exhaust gas recirculation (EGR) circuit of an internal combustion engine (1) provided with an intake duct (10). separating into two independent ducts (11, 12) is based on physical measurements on the engine bed and gives access to a good knowledge of the distribution of gas flows in the two independent ducts (11, 12). With reference to FIG. 2, the method consists in injecting (101) by means of an injection system (4), after a preliminary adjustment step (100) of a second mass flow meter (42), a neutral gas (n) in the first conduit (11) and performing a gas analysis (103, 107, 108), by means of a distributor (2) and a gas analysis rack (3), in the first duct (11), in the second duct (12) and in the exhaust line to (13) for determining by calculation steps (105, 109) the mass flow rate of the exhaust gases (Qegr) passing through the circuit of exhaust gas recirculation in order to correctly set the combustion parameters of the engine (1). The neutral gas (n) injected into the first conduit (11) may be, for example, carbon dioxide (CO2). The preliminary adjustment step (100) of the second mass flowmeter (42) consists of adjusting the ratio of the mass flow rate of the injected neutral gas (Qn) to the mass flow rate of the fresh air (Qair) circulating in the intake duct. (10) before separation so that the ratio is less than or equal to a predetermined threshold (S) or else:

Cette valeur seuil (S) est issue de calculs d'incertitudes de mesures théoriques permettant d'assurer une incertitude de mesure inférieure à ce seuil (S) et ainsi d'assurer un fonctionnement correct du moteur (1) à combustion interne et de résultats d'essais permettant de constater qu'avec 25 cette valeur seuil (S) que la combustion est stable notamment dans le cas où le gaz neutre injecté (n) est du dioxyde de carbone (CO2). La valeur seuil prédéterminée (S) peut être égale à 8% et, de préférence, égale à 6% Qn S Qair 2923546 Il Une fois cette étape de réglage (100) terminée, l'injection (101) de gaz neutre (n) dans le premier conduit (11) est commandée par l'électrovanne (41). Une étape de vérification (102) de la stabilité du moteur (1) à combustion interne est nécessaire. Si la stabilité de combustion du moteur 5 (1) n'est pas assurée, l'injection des gaz d'échappement, issus du circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR), dans le second conduit (12) est arrêtée. Puis, on procède à l'analyse de gaz (103) dans le premier conduit (11) qui consiste à déterminer le taux de gaz neutre (%n) injecté dans le premier to conduit (11) au moyen de l'analyseur (30) de gaz neutre (n). Une étape de vérification (104) du taux de gaz neutre (%n) est nécessaire. Cette étape (104) consiste à vérifier que le taux de gaz neutre (%n) injecté dans le premier conduit (11) est supérieur ou égal à 2% afin de s'assurer de travailler dans une plage de fonctionnement correcte de is l'analyseur (30) de gaz neutre (n). Si le taux de gaz neutre (%n) injecté est trop faible et inférieur à 2%, on réitère le procédé en commençant à l'étape préalable de réglage (100) du second débitmètre (42) sans effectuer l'étape de vérification (102) de la stabilité du moteur (1) jusqu'à ce qu'on obtienne un taux de gaz neutre (%n) injecté sensiblement égal à 2%. 20 Cette étape de vérification (104) est nécessaire car il est possible que le gaz neutre injecté (n) impacte la combustion puisque le gaz neutre (n) peut diluer les autres gaz participant à la combustion et diminuer les températures de combustion en récupérant l'énergie calorifique issue de la combustion. De ce fait, il est important de ne pas trop injecter de gaz neutre (n) afin que le 25 taux de gaz neutre (n) introduit reste faible pour obtenir une perturbation minime du fonctionnement du moteur (1) à combustion interne. Connaissant le taux de gaz neutre injecté (%n), il est possible de déterminer le débit massique de gaz ou air frais (Qair C1) circulant dans le premier conduit (11) en appliquant une première formule mathématique (F1) 30 telle que : 20 25 Qair _ Cl := 1û %n * Mair * Qn %n Mn avec - %n étant le taux de gaz neutre injecté déterminé par l'analyse de gaz dans le premier conduit (11) ; - Qn étant le débit massique de gaz neutre injecté dans le premier conduit (11) et déterminé par le second débitmètre massique (42) ; - Mn étant la masse molaire du gaz neutre injecté exprimée en g.mol-'; - Mair étant la masse molaire de l'air exprimée en g.mol-l. ll est à noter que les masses molaires du gaz neutre injecté et de l'air lo sont aisément calculables pour un homme du métier. Comme le conduit d'admission (10) se sépare en deux conduits indépendants (11, 12), le débit massique de gaz ou air frais (Qair) circulant dans le conduit d'admission (10) est égal à la somme du débit massique de gaz ou air frais (Qair C1) circulant dans le premier conduit (11) et au débit 15 massique de gaz ou air frais (Qair_C2) circulant dans le second conduit (12) soit : Qair = Qair _Cl + Qair _ C2 De cette façon, il est possible de déterminer le débit massique de gaz ou air frais (Qair_C2) circulant dans le second conduit (12) soit : Qair _C2 = Qair û Qair _Cl ce qui équivaut en remplaçant le débit massique du gaz ou air frais (Qair_C1) circulant dans le premier conduit (11) déterminé par la première formule mathématique (FI) à une deuxième formule mathématique (F2) telle que : Qair _C2 = Qair + %n ù 1 * Mair- *Qn %n Mn 12 (F1) (F2) Le taux de gaz ou air frais (%air _Cl) dans le premier conduit (11) est déterminé, par une troisième formule mathématique (F3), c'est-à-dire par le rapport du débit massique de gaz ou air frais (Qair C1) dans le premier conduit (11), déterminé par la première formule mathématique (F1), sur le débit massique de gaz ou air frais (Qair) dans le conduit d'admission (10) avant séparation, déterminé par le premier débitmètre massique (100), soit : %air Cl =Qair _ Cl Qair Le taux de gaz ou air frais (%air _C2) dans le second conduit (12) est déterminé, par une quatrième formule mathématique (F4), c'est-à-dire par le lo rapport du débit massique de gaz ou air frais (Qair_C2) dans le second conduit (11), déterminé par la deuxième formule mathématique (F2), sur le débit massique de gaz ou air frais (Qair) dans le conduit d'admission (10) avant séparation, déterminé par le premier débitmètre massique (100), soit : Qair C2 %air C2= Qair 15 De cette façon, cette première étape de calcul (105) permet de déterminer, à partir des formules mathématiques appropriées (FI, F2, F3, F4), la répartition du débit massique (Qair Cl, Qair_C2) et du taux (%air_C1, %air C2) de gaz ou air frais dans le premier conduit (11) et dans le second conduit (12). 20 On ferme ensuite l'électrovanne (41) de façon à arrêter l'injection (106) de gaz neutre (n) dans le premier conduit (11) et on procède à nouveau à l'injection des gaz d'échappement issus du circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR) dans le second conduit (12) si l'injection des gaz d'échappement a été préalablement coupée lors de la première étape de 25 vérification (102) de la stabilité du moteur (1). Puis on procède à l'analyse (107) de gaz dans le second conduit (12) qui consiste à déterminer le taux de dioxyde de carbone (%CO2_egr) présent (F3) (F4) dans les gaz d'échappement circulant dans le second conduit (12) après leur passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR) au moyen du second analyseur (32) de dioxyde de carbone (CO2) et à l'analyse (108) de gaz dans la ligne d'échappement (13) qui consiste à déterminer le taux de dioxyde de carbone (%CO2) présent dans les gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement (13) au moyen du premier analyseur (31) de dioxyde de carbone (CO2). Les deux analyseurs (31, 32) de dioxyde de carbone (CO2) permettent de réaliser les mesures ou analyses (107, 108) simultanément. This threshold value (S) is derived from calculations of theoretical measurement uncertainties making it possible to ensure a measurement uncertainty lower than this threshold (S) and thus to ensure correct operation of the internal combustion engine (1) and of results of tests to observe that with this threshold value (S) that the combustion is stable especially in the case where the injected neutral gas (n) is carbon dioxide (CO2). The predetermined threshold value (S) may be equal to 8% and, preferably, equal to 6% Qn S Qair 2923546 II Once this adjustment step (100) is complete, the injection (101) of neutral gas (n) in the first conduit (11) is controlled by the solenoid valve (41). A step of checking (102) the stability of the internal combustion engine (1) is necessary. If the combustion stability of the engine 5 (1) is not ensured, the injection of the exhaust gases from the exhaust gas recirculation circuit (EGR) into the second conduit (12) is stopped. Then, the gas (103) is analyzed in the first duct (11) which consists in determining the level of neutral gas (% n) injected into the first duct (11) by means of the analyzer (30). ) of neutral gas (n). A verification step (104) of the neutral gas ratio (% n) is necessary. This step (104) consists in verifying that the level of neutral gas (% n) injected into the first conduit (11) is greater than or equal to 2% in order to ensure that it operates within a correct operating range of neutral gas analyzer (30) (n). If the level of neutral gas (% n) injected is too low and less than 2%, the process is repeated starting with the preliminary step (100) of setting the second flowmeter (42) without performing the verification step ( 102) of the stability of the engine (1) until a level of neutral gas (% n) injected substantially equal to 2% is obtained. This verification step (104) is necessary because it is possible that the injected neutral gas (n) impacts the combustion since the neutral gas (n) can dilute the other gases involved in the combustion and decrease the combustion temperatures by recovering the combustion gas. heat energy from combustion. Therefore, it is important not to inject too much neutral gas (n) so that the level of neutral gas (n) introduced remains low to obtain a minimal disturbance of the operation of the internal combustion engine (1). Knowing the level of injected neutral gas (% n), it is possible to determine the mass flow rate of gas or fresh air (Qair C1) flowing in the first duct (11) by applying a first mathematical formula (F1) such that: ## EQU1 ## where -% n is the level of injected neutral gas determined by the gas analysis in the first conduit (11); - Qn being the mass flow rate of neutral gas injected into the first conduit (11) and determined by the second mass flow meter (42); Mn being the molar mass of the injected neutral gas expressed in gmol- '; - Mair being the molar mass of the air expressed in g.mol-l. It should be noted that the molar masses of the injected neutral gas and of the air lo are easily calculable for a person skilled in the art. As the intake duct (10) separates into two independent ducts (11, 12), the mass flow rate of gas or fresh air (Qair) flowing in the intake duct (10) is equal to the sum of the mass flow rate. gas or fresh air (Qair C1) flowing in the first conduit (11) and the mass flow rate of gas or fresh air (Qair_C2) flowing in the second conduit (12) is: Qair = Qair _Cl + Qair _ C2 This way, it is possible to determine the mass flow rate of gas or fresh air (Qair_C2) circulating in the second duct (12) is: Qair _C2 = Qair û Qair _Cl which is equivalent by replacing the mass flow rate of gas or fresh air (Qair_C1 circulating in the first duct (11) determined by the first mathematical formula (FI) to a second mathematical formula (F2) such that: Qair _C2 = Qair +% n ù 1 * Mair- * Qn% n Mn 12 (F1) (F2) The rate of gas or fresh air (% air _Cl) in the first duct (11) is determined by a third mathematical formula (F 3), that is to say by the ratio of the mass flow rate of gas or fresh air (Qair C1) in the first duct (11), determined by the first mathematical formula (F1), on the mass flow rate of gas or fresh air (Qair) in the intake duct (10) before separation, determined by the first mass flow meter (100), ie:% air Cl = Qair _ Cl Qair The rate of gas or fresh air (% air _C2) in the second duct (12) is determined by a fourth mathematical formula (F4), that is to say by the ratio of the mass flow rate of gas or fresh air (Qair_C2) in the second duct (11), determined by the second mathematical formula (F2), on the mass flow rate of gas or fresh air (Qair) in the intake duct (10) before separation, determined by the first mass flowmeter (100), that is: Qair C2% air C2 = Qair 15 In this way, this first calculation step (105) makes it possible to determine, from the appropriate mathematical formulas (F1, F2, F3, F4), the r partition of the mass flow rate (Qair Cl, Qair_C2) and the rate (% air_C1, C2% air) gas or fresh air into the first conduit (11) and the second conduit (12). The solenoid valve (41) is then closed so as to stop the injection (106) of neutral gas (n) into the first conduit (11) and the exhaust gases from the circuit are again injected. exhaust gas recirculation system (EGR) in the second conduit (12) if the exhaust gas injection has been previously cut off during the first verification step (102) of the stability of the engine (1). Then the gas (107) is analyzed (107) in the second conduit (12) which consists of determining the carbon dioxide (% CO2_egr) present (F3) (F4) in the exhaust gas circulating in the second conduit (12) after passing through the exhaust gas recirculation (EGR) circuit by means of the second carbon dioxide (CO2) analyzer (32) and the gas analysis (108) in the line of exhaust (13) which consists in determining the amount of carbon dioxide (% CO2) present in the exhaust gases flowing in the exhaust line (13) by means of the first carbon dioxide (CO2) analyzer (31) . The two analyzers (31, 32) of carbon dioxide (CO2) make it possible to carry out the measurements or analyzes (107, 108) simultaneously.

Par ailleurs, le débit massique de gaz ou air frais (Qair) dans le conduit d'admission (10) avant séparation a pu être affecté à cause de l'injection du gaz neutre et de l'éventuelle coupure de l'injection des gaz d'échappement, issus du circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR), dans le second conduit (12). Furthermore, the mass flow rate of gas or fresh air (Qair) in the inlet duct (10) before separation could be affected because of the injection of the neutral gas and the possible cutoff of the gas injection. exhaust system, from the exhaust gas recirculation circuit (EGR), in the second conduit (12).

II est à noter que la nouvelle valeur du débit massique de gaz ou air frais (Qair_nv) dans le conduit d'admission (10) avant séparation sera utilisée pour la seconde étape de calcul (109) et, notamment pour déterminer le nouveau débit massique de gaz ou air frais (Qair_C2) dans le second conduit (12) de telle sorte que : Qair _C2 = %air_C2 *Qair_nv Connaissant le taux de dioxyde de carbone (%CO2) présent dans les gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement (13) et le taux de dioxyde de carbone (%CO2_egr) présent dans les gaz d'échappement circulant dans le second conduit (12) après leur passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR), la seconde étape de calcul (109) consiste à déterminer le débit massique (Qegr) des gaz d'échappement à travers le circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR) en utilisant la cinquième formule (F5) : egr (%CO2 ù %CO2egr) MAir %CO2 egr * ech Q M *Q Air C2 (F5) avec - Mech étant la masse molaire des gaz d'échappement exprimée en g.mol-1 ; - Mair étant la masse molaire de l'air exprimée en g.mol-l. It should be noted that the new value of the mass flow rate of gas or fresh air (Qair_nv) in the inlet duct (10) before separation will be used for the second calculation step (109) and, in particular to determine the new mass flow rate. gas or fresh air (Qair_C2) in the second conduit (12) so that: Qair _C2 =% air_C2 * Qair_nv Knowing the carbon dioxide (% CO2) present in the exhaust gas flowing in the line d exhaust (13) and the carbon dioxide content (% CO2_egr) present in the exhaust gases flowing in the second duct (12) after passing through the exhaust gas recirculation (EGR) circuit, the second computation step (109) is to determine the mass flow rate (Qegr) of the exhaust gas through the exhaust gas recirculation (EGR) circuit using the fifth formula (F5): egr (% CO2 ù% CO2egr ) MAir% CO2 egr * ech QM * Q Air C2 (F5) with - Mech being the mass mola exhaust gas, expressed as g.mol-1; - Mair being the molar mass of the air expressed in g.mol-l.

Il est à noter que la masse molaire des gaz d'échappement (Mech) est quasiment constante et ce quelle que soit la richesse de la combustion. En effet, par exemple, pour une richesse de 1, la masse molaire des gaz d'échappement (Mech (Ri=1)) est sensiblement égale à 28. 84 g.mor1 et pour une richesse de 0.1, la masse molaire des gaz d'échappement (Mech lo (Ri=0.1)) est sensiblement égale à 28.9 g.mol-'. Un des avantages de l'invention est que le procédé et le dispositif de mesure du débit des gaz d'échappement traversant le circuit de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur (1) à combustion interne comprenant un conduit d'admission (10) se séparant en deux conduits indépendants (11, 12) 15 donnent accès à une bonne connaissance des taux et de la répartition des débits des gaz pour assurer un réglage optimal de la combustion du moteur (1). II doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses 20 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. 15 It should be noted that the molar mass of exhaust gas (Mech) is almost constant and whatever the wealth of combustion. Indeed, for example, for a richness of 1, the molar mass of the exhaust gas (Mech (Ri = 1)) is substantially equal to 28. 84 g.mor1 and for a richness of 0.1, the molar mass of the gases exhaust (Mech lo (Ri = 0.1)) is substantially equal to 28.9 g.mol- '. One of the advantages of the invention is that the method and the device for measuring the flow of exhaust gases passing through the exhaust gas recirculation circuit of an internal combustion engine (1) comprising an intake duct ( 10) separating into two independent ducts (11, 12) give access to a good knowledge of the rates and the distribution of the flow rates of the gases to ensure optimum adjustment of the combustion of the engine (1). It should be obvious to those skilled in the art that the present invention permits 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. 15

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure du débit massique des gaz d'échappement (Qegr) traversant un circuit de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur (1) à combustion interne comprenant un conduit d'admission (10), dans lequel circule des gaz ou air frais, se séparant en deux conduits indépendants (11, 12), le premier conduit (11) étant destiné à recevoir une partie des gaz ou air frais issus du conduit d'admission (10) pour alimenter au moins un cylindre du moteur (1) à combustion interne et le second conduit (12) étant destiné à recevoir un mélange constitué de l'autre partie des gaz ou air frais, issus du conduit d'admission (10), et de gaz d'échappement, issus d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement et injectés dans le second conduit (12) par une branche dite de piquage (14) qui prélève les gaz d'échappement en sortie du moteur (1) à combustion interne dans une ligne d'échappement (13) du moteur (1) pour les réinjecter, après un passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement, dans le second conduit (12), une vanne de swirl (110) étant disposée dans le premier conduit (11) de façon à commander l'alimentation du ou des cylindre(s) du moteur (1) en gaz frais en créant un mouvement de swirl , caractérisé en ce que le procédé consiste à injecter (101) au moyen d'un système d'injection (4), après une étape préalable de réglage (100) d'un second débitmètre massique (42), un gaz neutre (n) dans le premier conduit (11) et à effectuer une analyse de gaz (103), par une baie d'analyse de gaz (3), dans le premier conduit (11) puis après arrêt (106) de l'injection de gaz neutre (n) dans le premier conduit (11), à effectuer, simultanément ou non, une analyse de gaz (107, 108), par la baie d'analyse de gaz (3), dans le second conduit (12) et dans la ligne d'échappement (13) pour déterminer, par une première et une seconde étapes de calcul (105, 109), le débit massique des gaz d'échappement (Qegr) traversant le circuit de recirculation des gaz d'échappement afin de régler correctement les paramètres de combustion du moteur (1), lesRENAULT/115/FR Dépôt 07.13 analyses de gaz (103, 107, 108) étant réalisées au moyen d'un répartiteur (2) et de la baie d'analyse de gaz (3). A method for measuring the mass flow rate of the exhaust gases (Qegr) passing through an exhaust gas recirculation circuit of an internal combustion engine (1) comprising an intake duct (10), in which circulates gas or fresh air, separating into two independent ducts (11, 12), the first duct (11) being intended to receive a portion of the fresh gases or air from the intake duct (10) for supplying at least one cylinder of the internal combustion engine (1) and the second duct (12) being intended to receive a mixture consisting of the other part of the fresh gases or air, coming from the intake duct (10), and from the exhaust gas, resulting from an exhaust gas recirculation circuit and injected into the second duct (12) by a so-called stitching branch (14) which draws the exhaust gas at the outlet of the internal combustion engine (1) in a line d exhaust (13) of the engine (1) to reinject them, after a passage in the circuit in the second duct (12), a swirl valve (110) being arranged in the first duct (11) so as to control the supply of the cylinder (s) of the engine (1). ) in fresh gas by creating a swirl movement, characterized in that the method consists of injecting (101) by means of an injection system (4), after a preliminary adjustment step (100) of a second flowmeter mass (42), a neutral gas (n) in the first duct (11) and to perform a gas analysis (103), by a gas analysis rack (3), in the first duct (11) and after stopping (106) the injection of neutral gas (n) in the first conduit (11), to perform, simultaneously or not, a gas analysis (107, 108), by the gas analysis array (3) in the second duct (12) and in the exhaust line (13) for determining, by a first and a second calculation step (105, 109), the mass flow rate of the exhaust gas (Qegr) through the exhaust gas recirculation circuit in order to correctly set the combustion parameters of the engine (1), the RENAULT / 115 / FR Deposit 07.13 gas analyzes (103, 107, 108) being performed by means of a distributor ( 2) and the gas analysis bay (3). 2. Procédé de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'analyse (103) de gaz dans le premier conduit (11) consiste à déterminer le taux de gaz neutre (%n) injecté dans le premier conduit (11) au moyen d'un analyseur (30) de gaz neutre (n), l'analyse (107) de gaz dans le second conduit (12) consiste à déterminer le taux de dioxyde de carbone (%CO2_egr) présent dans les gaz d'échappement circulant dans le second conduit (12) après leur passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement et l'analyse (108) de gaz dans la ligne d'échappement (13) consiste à déterminer le taux de dioxyde de carbone (%CO2) présent dans les gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement (13). 2. Measuring method according to claim 1, characterized in that the analysis (103) of gas in the first conduit (11) consists in determining the level of neutral gas (% n) injected into the first conduit (11) at using a neutral gas analyzer (30) (n), the gas analysis (107) in the second duct (12) consists of determining the carbon dioxide content (% CO2_egr) present in the exhaust gas circulating in the second conduit (12) after passing through the exhaust gas recirculation circuit and analyzing (108) gas in the exhaust line (13) is to determine the carbon dioxide content (% CO2) present in the exhaust gas flowing in the exhaust line (13). 3. Procédé de mesure selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une étape de vérification (102) de la stabilité du moteur (1) est réalisée après l'injection (101) du gaz neutre (n) commandée par une électrovanne (41) et une étape de vérification (104) du taux de gaz neutre (%n) est réalisée après l'analyse (103) de gaz dans le premier conduit (11) de façon à ce que ledit taux de gaz neutre (%n) soit supérieur ou égal à 2% pour s'assurer de travailler dans une plage de fonctionnement correcte de l'analyseur (30) de gaz neutre (n). 3. Measuring method according to claim 1 or 2, characterized in that a verification step (102) of the stability of the motor (1) is performed after the injection (101) of the neutral gas (n) controlled by a solenoid valve (41) and a verification step (104) of the neutral gas ratio (% n) is carried out after the analysis (103) of gas in the first duct (11) so that said level of neutral gas ( % n) is greater than or equal to 2% to ensure that it operates within a proper operating range of the neutral gas analyzer (30) (n). 4. Procédé de mesure selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première étape de calcul (105) est réalisée après l'analyse de gaz (103) dans le premier conduit (11) et si le taux de gaz neutre (%n) est supérieur ou égal à 2%, et consiste à déterminer, par des formules appropriées, le débit massique (Qair_C1, Qair_C2) et le taux (%air C1, %air_C2) de gaz ou air frais dans le premier conduit (11) et le second conduit (12). 4. Measuring method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first calculation step (105) is performed after the gas analysis (103) in the first conduit (11) and if the neutral gas rate (% n) is greater than or equal to 2%, and consists in determining, by appropriate formulas, the mass flow rate (Qair_C1, Qair_C2) and the rate (% air C1,% air_C2) of gas or fresh air in the first duct (11) and the second conduit (12). 5. Procédé de mesure selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la seconde étape de calcul (109) est réalisée après l'analyse (107, 108)RENAULT/115/FR Dépôt 07.13 de gaz dans le second conduit (12) et la ligne d'échappement (13) et consiste à déterminer, par des autres formules appropriées, le débit massique des gaz d'échappement (Qegr) traversant le circuit de recirculation des gaz d'échappement du moteur (1). 5. Measuring method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second calculation step (109) is carried out after the analysis (107, 108) RENAULT / 115 / FR Deposit 07.13 of gas in the second duct ( 12) and the exhaust line (13) and consists in determining, by other appropriate formulas, the mass flow rate of the exhaust gas (Qegr) passing through the exhaust gas recirculation circuit of the engine (1). 6. Procédé de mesure selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape préalable de réglage (100) du second débitmètre massique (42) consiste à régler le rapport du débit massique du gaz neutre injecté (Qn) sur le débit massique de l'air frais (Qair) circulant dans le conduit d'admission (10) avant séparation de tel sorte que ledit rapport soit inférieur ou égal à un seuil prédéterminé (S) pour assurer un fonctionnement correct du moteur (1) à combustion interne. 6. Measuring method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the preliminary step of adjusting (100) the second mass flowmeter (42) is to adjust the mass flow ratio of the injected neutral gas (Qn) on the mass flow rate of the fresh air (Qair) flowing in the intake duct (10) before separation so that said ratio is less than or equal to a predetermined threshold (S) to ensure proper operation of the engine (1) at internal combustion. 7. Dispositif de mesure du débit massique des gaz d'échappement (Qegr) traversant un circuit de recirculation des gaz d'échappement (EGR) d'un moteur (1) à combustion interne comprenant un conduit d'admission (10), dans lequel circule des gaz ou air frais, se séparant en deux conduits indépendants (11, 12), le premier conduit (11) étant destiné à recevoir une partie des gaz ou air frais issus du conduit d'admission (10) pour alimenter au moins un cylindre du moteur (1) à combustion interne et le second conduit (12) étant destiné à recevoir un mélange constitué de l'autre partie des gaz ou air frais, issus du conduit d'admission (10), et de gaz d'échappement, issus d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement et injectés dans le second conduit (12) par une branche dite de piquage (14) qui prélève les gaz d'échappement en sortie du moteur (1) à combustion interne dans une ligne d'échappement (13) du moteur (1) pour les réinjecter, après un passage dans le circuit de recirculation des gaz d'échappement, dans le second conduit (12), une vanne de swirl (110) étant disposée dans le premier conduit (11) de façon à commander l'alimentation du ou des cylindre(s) du moteur (1) en gaz frais en créant un mouvement de swirl , et permettant de mettre en oeuvre le procédé de mesure selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif comprend :RENAULT/115/FR Dépôt 07.13 - un premier débitmètre massique (100) disposé dans le conduit d'admission (10) à proximité de la séparation du conduit d'admission (10) en deux conduits indépendants (11, 12) pour déterminer le débit massique de gaz ou air frais (Qair) circulant dans le conduit d'admission (10) ; - un répartiteur de gaz (3), pouvant être pilotable à distance, relié par des conduits (21, 22) respectivement au premier conduit (11) et au second conduit (12) pour sélectionner le conduit (11, 12) ou la ligne d'échappement (13) dans lequel seront prélevés les gaz en vue de leur analyse ; - une baie d'analyse de gaz (3) reliée au répartiteur de gaz (3) et à la ligne lo d'échappement (13) du moteur (1) à combustion interne pour analyser les gaz présents dans le premier conduit (11), le second conduit (12) et la ligne d'échappement (13) ; - un système d'injection (4) pour injecter, via une ligne d'injection (40), un gaz neutre (n) dans le premier conduit (11), l'injection du gaz neutre (n) étant 15 commandée et contrôlée par une électrovanne (41) disposée dans la ligne d'injection (40) à proximité du système d'injection (4) - un second débitmètre massique (42) disposé dans la ligne d'injection (40) en aval de l'électrovanne (41) par rapport au sens de déplacement du gaz neutre pour déterminer le débit massique (Qn) du gaz neutre (n) injecté dans 20 le premier conduit (1). 7. Apparatus for measuring the mass flow rate of the exhaust gases (Qegr) passing through an exhaust gas recirculation circuit (EGR) of an internal combustion engine (1) comprising an intake duct (10), in which which circulates gas or fresh air, separating into two independent ducts (11, 12), the first duct (11) being intended to receive a portion of the fresh gas or air from the intake duct (10) to supply at least a cylinder of the internal combustion engine (1) and the second duct (12) being intended to receive a mixture consisting of the other part of the fresh gases or air, coming from the intake duct (10), and the gas of exhaust, from an exhaust gas recirculation circuit and injected into the second conduit (12) by a so-called stitching branch (14) which draws the exhaust gas at the outlet of the engine (1) to internal combustion in an exhaust line (13) of the engine (1) to reinject them, after a passage in the exhaust gas recirculation circuit, in the second duct (12), a swirl valve (110) being arranged in the first duct (11) so as to control the supply of the cylinder (s) of the engine (s) ( 1) fresh gas by creating a swirl movement, and to implement the measuring method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the device comprises: RENAULT / 115 / FR Deposit 07.13 - a first mass flow meter (100) disposed in the intake duct (10) near the separation of the intake duct (10) in two independent ducts (11, 12) for determining the mass flow rate of gas or fresh air (Qair) flowing in the intake duct (10); - a gas distributor (3), remotely controllable, connected by conduits (21, 22) respectively to the first conduit (11) and the second conduit (12) to select the conduit (11, 12) or the line exhaust (13) in which the gases will be taken for analysis; a gas analysis chamber (3) connected to the gas distributor (3) and to the exhaust line (13) of the internal combustion engine (1) for analyzing the gases present in the first duct (11) the second conduit (12) and the exhaust line (13); an injection system (4) for injecting, via an injection line (40), a neutral gas (n) into the first conduit (11), the injection of the neutral gas (n) being controlled and controlled by a solenoid valve (41) disposed in the injection line (40) near the injection system (4) - a second mass flow meter (42) disposed in the injection line (40) downstream of the solenoid valve (41) with respect to the direction of movement of the neutral gas to determine the mass flow rate (Qn) of the neutral gas (n) injected into the first conduit (1). 8. Dispositif de mesure selon la revendication 7, caractérisé en ce que la baie d'analyse de gaz (3) comprend deux analyseurs (31, 32) de dioxyde de carbone (CO2) et un analyseur (30) de gaz neutre (n), le premier analyseur (31) de dioxyde de carbone (CO2) permettant de déterminer le taux de 25 dioxyde de carbone (%CO2) présent dans les gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement (13), le deuxième analyseur (32) de dioxyde de carbone (CO2) permettant de déterminer le taux de dioxyde de carbone (%CO2_egr) présent dans les gaz d'échappement circulant dans le second conduit (12) après leur passage dans le circuit de recirculation des gazRENAULT/115/FR Dépôt 07.13 d'échappement et l'analyseur (30) de gaz neutre (n) permet de déterminer le taux de gaz neutre (%n) dans le premier conduit (11). Measuring device according to Claim 7, characterized in that the gas analysis chamber (3) comprises two carbon dioxide (CO2) analyzers (31, 32) and a neutral gas analyzer (30). ), the first carbon dioxide (CO2) analyzer (31) for determining the rate of carbon dioxide (% CO2) present in the exhaust gas flowing in the exhaust line (13), the second analyzer (32) carbon dioxide (CO2) for determining the amount of carbon dioxide (% CO2_egr) present in the exhaust gas flowing in the second conduit (12) after passing through the recirculation circuitRENAULT / 115 Dispatch 07.13 exhaust and the analyzer (30) of neutral gas (n) can determine the level of neutral gas (% n) in the first conduit (11). 9. Dispositif de mesure selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'injection est réalisée en amont de la vanne de swirl (110) par rapport au sens de circulation du gaz frais dans le premier conduit (11) afin de profiter des turbulences crées par la vanne de swirl (110) et ainsi mieux homogénéiser le gaz neutre (n) injecté avec les gaz frais présents dans le premier conduit (11). 9. Measuring device according to claim 7 or 8, characterized in that the injection is performed upstream of the swirl valve (110) relative to the direction of circulation of the fresh gas in the first conduit (11) to take advantage turbulence created by the swirl valve (110) and thus better homogenize the neutral gas (n) injected with the fresh gases present in the first conduit (11).
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