FR2932223A1 - Circuit egr possedant un actionneur de vanne de by-pass thermostatique et procede de commande d'un tel circuit egr - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un circuit de recirculation des gaz d'échappement (2) d'un moteur à combustion interne (1) refroidi au moyen d'un circuit de fluide de refroidissement (7), ledit circuit de recirculation reliant la conduite d'échappement (3) au conduit d'admission (4) d'air frais du moteur (1) et comprenant une vanne EGR (5), un échangeur de chaleur (6) disposé en série de la vanne EGR (5), une branche by-pass (8) pour bipasser l'échangeur de chaleur (6) et comportant une vanne de by-pass (9) pilotée par un actionneur (14), caractérisé en ce l'actionneur (14) comprend un élément thermostatique (15) afin de pouvoir régler la perméabilité de la vanne de by-pass (9) en fonction d'une température dépendante de la température du fluide du circuit de refroidissement (7) du moteur (1). L'invention a aussi pour objet un procédé de commande d'un tel circuit EGR.
Description
Circuit EGR possédant un actionneur de vanne de by-pass thermostatique et procédé de commande d'un tel circuit EGR.
Domaine technique de l'invention La présente invention concerne le domaine de l'automobile, et plus particulièrement le domaine des moteurs à combustion interne comprenant un circuit de recirculation des gaz d'échappement.
Arrière plan technologique Les contraintes dues aux normes, par exemple les normes européennes dites Euro V, relatives aux niveaux d'émissions polluantes générées par le fonctionnement des moteurs à combustion interne, deviennent de plus en plus en plus sévères, notamment en ce qui concerne les oxydes d'azote (NON).
Parmi les moyens mis en oeuvre pour dépolluer les gaz d'échappement, le recyclage des gaz d'échappement (EGR, pour les initiales de l'expression Exhaust Gas Recirculation) constitue, tant pour les moteurs à essence que les moteurs Diesel, une excellente méthode de réduction des émissions de NON. Le principe de l'EGR réside dans l'introduction d'une quantité donnée de gaz d'échappement en remplacement d'une partie de l'air frais à l'admission des moteurs. Le fait de réintroduire des gaz d'échappement dans la chambre de combustion du moteur permet, par la réduction de la concentration en oxygène et de la température de combustion de limiter les réactions de formation des NON pendant la combustion.
Classiquement, un circuit de recirculation des gaz d'échappement ou circuit EGR comprend une liaison entre le collecteur d'admission et le collecteur d'échappement et comporte une vanne de régulation en entrée du circuit EGR. Il est en effet nécessaire de contrôler précisément le débit des gaz d'échappement réintroduits dans la chambre de combustion. Un débit trop important provoque une perte de puissance du moteur et cause des à-coups à l'accélération, alors qu'un débit trop faible entraîne une surémission d'oxydes d'azote.
Pour un fonctionnement du moteur, à chaud ou en phase chargée, la température des gaz d'échappement recyclés est élevée et dépasse parfois un certain seuil qui compromet l'efficacité de l'EGR et pénalise le remplissage du moteur. Par conséquent, le circuit EGR comporte aussi un échangeur de chaleur (échangeur EGR) traversé par le fluide de refroidissement du moteur afin de pouvoir assurer le refroidissement du gaz d'échappement recyclés.
A l'inverse, en phase de fonctionnement moteur froid, telle que, par exemple, dans les phases dites moteur froid , ces gaz d'échappement recyclés peuvent devoir ne pas être refroidis afin, notamment, d'améliorer la qualité de la combustion.
La figure 1 illustre schématiquement un moteur à combustion interne 1 équipé d'un circuit EGR 2. Le circuit EGR 2 prélève des gaz d'échappement d'une conduite d'échappement 3 agencée en sortie du moteur 1 et alimente un conduit d'admission 4 d'un mélange air/gaz d'échappement en entrée du moteur 1. Ce circuit EGR 2 comprend une vanne EGR 5 pour régler le débit des gaz d'échappement recyclés en entrée du moteur 1.
Le circuit EGR 2 comprend un échangeur de chaleur (échangeur EGR) 6, en amont de la vanne EGR 5, échangeant avec le liquide du circuit de refroidissement 7 pour refroidir les gaz d'échappement circulant dans celui-ci. Un montage inverse, c'est-à-dire avec l'échangeur EGR 6 en aval de la vanne EGR 5 est cependant possible.
On distingue généralement deux principes pour réguler la température des gaz d'échappement recyclés dans le circuit EGR.
Dans un premier principe, un moyen pour, par exemple, ne pas refroidir les gaz d'échappement dans le circuit EGR 2 consiste à faire circuler les gaz d'échappement recyclés dans une branche by-pass 8 afin de bipasser l'échangeur EGR 6 et réduire au minimum le refroidissement des gaz d'échappement dans certaines circonstances de fonctionnement du moteur, par exemple après un démarrage à froid, dans lesquelles leur température n'est pas élevée et leur refroidissement serait préjudiciable pour l'émission de polluants. Cette branche by-pass 8 comprend une vanne de by-pass 9, pour moduler le débit des gaz d'échappement la traversant. Cette vanne by-pass 9 est le plus souvent pilotée par un actionneur pneumatique 10.
Cependant une telle solution utilisant un actionneur pneumatique 10 nécessite la présence d'une électrovanne 11 et d'un circuit de vide 12 associé qui impactent à la hausse le coût du système. De plus, ces éléments supplémentaires représentent un risque qualité en raison par exemple de difficultés d'assemblage pouvant conduire à des retouches en usine ou encore de défaillances de fonctionnement dues par exemple à une défaillance de la membrane de l'actionneur pneumatique, une fuite du circuit de vide ou encore une défaillance de l'électrovanne.
Un second moyen connu pour réguler la température des gaz d'échappement recyclés dans le circuit EGR, et illustré à titre d'exemple par le brevet W02006134458A1, consiste à réguler le débit de fluide de refroidissement du moteur circulant dans un échangeur EGR. Dans cet exemple, un tel dispositif comprend une branche de dérivation du circuit de refroidissement du moteur vers l'échangeur EGR. Le contrôle du débit de fluide de refroidissement du moteur circulant dans l'échangeur EGR est assuré par une vanne by-pass disposé à l'entrée de la branche de dérivation du circuit de fluide de refroidissement du moteur. Ainsi quand la circulation l'eau de refroidissement du moteur dans l'échangeur EGR est interdite par l'action de la vanne by-pass, les gaz d'échappement recyclés peuvent circuler dans ledit échangeur EGR sans subir de refroidissement sensible.
Cependant une telle solution présente un inconvénient dans le cas où la circulation l'eau de refroidissement du moteur dans l'échangeur EGR est interdite par l'action de la vanne by-pass. En effet dans ce cas, du fluide de refroidissement stagne dans les conduits de l'échangeur EGR et la chaleur des gaz d'échappement recyclés passant dans l'échangeur EGR risque de porter à ébullition ce liquide de refroidissement stagnant dans l'échangeur EGR.
Ainsi, pour réguler la température des gaz d'échappement recyclés dans le circuit EGR et s'affranchir notamment des inconvénients relevés dans la précédente description de l'art antérieur, la présente invention propose un circuit de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne refroidi au moyen d'un circuit de fluide de refroidissement, ledit circuit de recirculation reliant la conduite d'échappement au conduit d'admission d'air frais du moteur et comprenant une vanne EGR, un échangeur de chaleur disposé en série de la vanne EGR, une branche by-pass pour bipasser l'échangeur de chaleur et comportant une vanne de by-pass pilotée par un actionneur fiable et économique.
Selon l'invention, l'actionneur comprend un élément thermostatique afin de pouvoir régler la perméabilité de la vanne de by-pass en fonction d'une température dépendante de la température du fluide du circuit de refroidissement du moteur.
L'invention repose sur l'idée originale qu'un actionneur de vanne de by-pass de type pneumatique tel que le propose l'art antérieur a un temps de réponse rapide (à titre indicatif inférieur à une seconde), or un paramètre de premier ordre pour le contrôle de l'actionnement de la vanne by-pass de l'échangeur EGR est la température du fluide de refroidissement du moteur. Par ailleurs, les variations de température du fluide de refroidissement du moteur, notamment lors de la phase démarrage du moteur et de sa mise en température ont un faible gradient. Une régulation basée sur le niveau de température du fluide de refroidissement du moteur n'a pas nécessairement besoin d'un temps de réponse rapide. On déduit donc judicieusement qu'un temps de réponse aussi rapide que celui d'un actionneur pneumatique n'est pas une caractéristique nécessaire pour le pilotage d'une vanne de by-pass d'EGR.
Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la vanne de by-pass est une vanne de type proportionnelle ou encore de type on/off avec un temps de réponse lent. -l'élément thermostatique est disposé sur un trajet d'écoulement du fluide de refroidissement du moteur. - l'élément thermostatique est disposé dans une branche de dérivation du circuit de fluide de refroidissement du moteur. - l'actionneur comporte un moyen de chauffage électrique de l'élément thermostatique.
Par ailleurs, l'invention a aussi pour objet un procédé de commande d'un tel circuit de recirculation des gaz d'échappement doté d'un actionneur comprenant un élément thermostatique.
Une caractéristique avantageuse du procédé de commande selon l'invention prévoit d'interdire le passage des gaz recyclés dans l'échangeur EGR si la température du fluide de refroidissement du moteur est inférieure à un premier seuil de température choisi compris entre 50°C et 60°C. Ainsi, dans le cas, par exemple, d'un démarrage moteur froid, les gaz d'échappement recyclés ne sont pas refroidis afin d'améliorer la combustion.
Une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention prévoit d'interdire le passage des gaz recyclés dans la branche by-pass si la température du fluide de refroidissement du moteur est supérieure à un second seuil de température choisi compris entre 75°C et 80°C. Ce second seuil de température correspond sensiblement à la température du fluide de refroidissement choisie pour la régulation en température du moteur.
Une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention prévoit de faire varier la perméabilité de la vanne de by-pass de sensiblement 100% à sensiblement 0 0/0 à partir d'un seuil intermédiaire de température du fluide du circuit de refroidissement du moteur compris entre le premier seuil de température choisi et le second seuil de température choisi, pour une augmentation de température du fluide du circuit de refroidissement comprise entre 5°C et 10°C. On s'assure ainsi du contrôle de la variation de débit de gaz d'échappement recyclés à travers la vanne de by-pass pendant, par exemple, une phase de mise en température du moteur.
Une telle solution présente l'avantage de rendre plus fiable et plus économique le circuit de commande de la vanne by-pass d'EGR par rapport à un circuit de commande pneumatique traditionnel grâce à la suppression des composants pneumatiques et à l'exploitation d'une technologie d'actionneur de la vanne by-pass d'EGR éprouvée.
Brève description des dessins D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après faite en référence aux figures dans lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique déjà commentée de l'art antérieur de moteur à combustion interne avec une boucle EGR équipée d'une branche by-pass de l'échangeur de chaleur EGR disposant d'une vanne de by-pass pilotée par un actionneur du type pneumatique. - la figure 2 est une représentation schématique d'un moteur à combustion interne avec une boucle EGR équipée d'une branche by-pass de l'échangeur EGR, comprenant une vanne de by-pass pilotée par un actionneur dont l'élément thermostatique est disposé sur le trajet du fluide du circuit de liquide de refroidissement du moteur. - la figure 3 est un graphique représentant un exemple d'évolution de la température de fluide du circuit de refroidissement d'un moteur durant des conditions de conduite essentiellement urbaines. - la figure 4 est une représentation schématique d'un moteur à combustion interne avec une boucle EGR équipée d'une branche de dérivation de l'échangeur EGR, comprenant une vanne pilotée par un actionneur dont l'élément thermostatique est intégré au circuit de liquide de refroidissement du moteur et peut en outre être chauffé électriquement. - la figure 5 est une représentation schématique d'un moteur à combustion interne avec une boucle EGR équipée d'une branche de dérivation de l'échangeur EGR, comprenant une vanne pilotée par un actionneur comprenant un élément thermostatique disposé indépendamment du circuit de refroidissement, ledit élément thermostatique étant chauffé électriquement.
Description détaillée Un premier mode de réalisation de l'invention est illustré schématiquement par la figure 2. Les éléments de la figure 2 identiques à la figure 1 portent les mêmes références. La figure 2 présente un moteur à combustion interne 1 équipé d'un circuit EGR 2. Le circuit EGR 2 prélève des gaz d'échappement d'une conduite d'échappement 3 agencée en sortie du moteur 1 et alimente un conduit d'admission 4 d'un mélange air/gaz d'échappement en entrée du moteur 1. Ce circuit EGR 2 comprend une vanne EGR 5 pour régler le débit des gaz d'échappement recyclés en entrée du moteur 1.
Le circuit EGR 2 comprend un échangeur EGR 6 en amont de la vanne EGR 5 en référence au sens de circulation indiqué par les flèches 13, échangeant avec le fluide du circuit de refroidissement 7 pour refroidir les gaz d'échappement recyclés. Un montage inverse, c'est-à-dire avec l'échangeur EGR 6 en aval de la vanne EGR 5 est cependant possible.
Le circuit EGR 2 comprend une branche by-pass 8 de l'échangeur EGR 6, afin de pouvoir faire circuler les gaz d'échappement recyclés dans la boucle EGR 2 sans passer par l'échangeur de chaleur 6 et ainsi réduire au minimum le refroidissement des gaz d'échappement dans certaines circonstances de fonctionnement du moteur, tel que par exemple un démarrage moteur froid.
Par ailleurs, cette branche by-pass 8 comprend une vanne de by-pass 9 pour moduler le débit des gaz d'échappement recyclés la traversant. D'un point de vue technologique, la vanne de by-pass 9 illustrée sur la figure 1 est du type deux voies , toutefois une vanne de by-pass 9 de type trois voies , non décrite ici, et disposée évidemment à l'intersection de la branche by-pass 8 et de l'entrée de l'échangeur EGR 6 est tout aussi conforme à l'invention. De même, une disposition avec une vanne du type trois voies disposée à l'intersection de la branche by-pass 8 et de la sortie de l'échangeur EGR 6 est tout aussi acceptable.
Le choix d'une technologie spécifique de vanne de by-pass 9 n'est pas essentiel pour la réalisation de l'invention, mais peut être de préférence du type proportionnel ou encore être de type on/off à lent temps de réponse, c'est-à-dire qu'il existe un délai non négligeable entre l'instant de commande de la vanne et le changement d'état on/off de cette dernière. Le choix du moyen d'obturation de la vanne de by-pass n'est pas non plus essentiel pour la réalisation de l'invention et peut être, à titre d'exemple non exhaustif, un papillon de gaz, un pointeau, ou encore un tournant sphérique.
La vanne de by-pass 9 est pilotée par un actionneur 14. Par actionneur, il faut entendre ici un ensemble comprenant un élément moteur, générateur de mouvement et un moyen de transmission de mouvement.
Un développement avantageux de l'invention prévoit que l'actionneur 14 comprend un élément thermostatique 15 afin de pouvoir régler la perméabilité de la vanne de by-pass 9, c'est-à-dire le taux de passage de gaz d'échappement recyclés à travers ladite vanne, en fonction d'une température dépendante de la température du circuit de refroidissement 7 du moteur 1.
L'élément thermostatique 15 compose l'élément moteur de l'actionneur 14. Cet élément thermostatique 15 peut être un élément thermostatique conventionnel tel qu'une matière se dilatant sous l'effet de la chaleur, comme de la cire. L'actionneur 14 comprend aussi un moyen de transmission de mouvement 16 solidaire à une première extrémité de l'élément thermostatique 15 et relié à sa seconde extrémité à la vanne by-pass 9.
Dans ce mode de réalisation, et selon une caractéristique de l'invention, l'élément thermostatique 15 est disposé sur un trajet d'écoulement du fluide de refroidissement du moteur 1. En outre, et selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément thermostatique 15 est disposé dans une branche de dérivation 17 du circuit de fluide de refroidissement 8 du moteur 1.
Ainsi, lorsque la température du fluide du circuit de refroidissement 7 du moteur 1 dans lequel baigne l'élément thermostatique 15 augmente, la matière constituant ledit élément thermostatique se dilate et provoque le déplacement du moyen de transmission de mouvement 16 qui, par une cinématique appropriée, provoque à son tour la fermeture de la vanne de by-pass 9.
A l'inverse, lorsque la température du fluide du circuit de refroidissement 7 du moteur 1 dans lequel baigne l'élément thermostatique 15 diminue, la matière constituant ledit élément thermostatique se contracte et provoque, avec l'aide d'un moyen de rappel tel qu'un ressort non représenté ici mais fréquemment utilisé dans les dispositifs thermostatiques, le déplacement du moyen de transmission de mouvement 16 de façon à provoquer l'ouverture de la vanne de by-pass 9 et à autoriser le passage des gaz d'échappement dans la branche by-pass 8.
La figure 3 présente maintenant un cycle d'homologation des véhicules en Europe (MVEG, pour Motor Vehicle Emissions Group). Ce cycle de test est effectué avec un démarrage moteur froid (20°C) et comprend un cycle urbain 18 (ECE, pour Economic Commission of Europe) constitué de quatre cycles 19 (UDC, pour Urban Driving Cycle) identiques successifs d'une durée de 200 secondes chacun. Le cycle urbain est complété par un cycle extra-urbain 20 (EUDC, pour Extra Urban Driving Cycle) d'une durée de 400 secondes et comportant une phase de roulage jusqu'à 120 km/h.
Ce cycle d'homologation n'est pas obligatoire pour la réalisation de l'invention. Il ne représente qu'un exemple concret d'application sensé représenter des conditions de conduite essentiellement urbaines et un support pédagogique pour mieux illustrer certaines caractéristiques fonctionnelles de l'invention décrites dans ce document.
La figure 3 présente par ailleurs un exemple de courbe 21 d'évolution d'une température de fluide de refroidissement d'un moteur de véhicule et roulant selon le cycle d'homologation. Dans cet exemple, quand le moteur démarre, à t = 0 seconde, la température du liquide du circuit de refroidissement indiquée par la courbe 21 est sensiblement de 25 °C. Au cours du déroulement du cycle d'homologation, le dégagement de chaleur généré par le fonctionnement du moteur permet à la température du liquide de refroidissement d'augmenter progressivement au cours des quatre cycles UDC 19 successifs pour atteindre sensiblement 80°C au début du cycle EUDC 20, à partir de t= 800 secondes. Par la suite, durant le cycle EUDC 20, la température du fluide de refroidissement est sensiblement stable et régulée grâce l'ouverture du thermostat, non représenté ici, du circuit de liquide de refroidissement du moteur.
D'une part, quand le moteur est froid, soit dans notre exemple, au début du cycle d'homologation, les gaz d'échappement recyclés peuvent ne pas avoir à être refroidis car on cherche alors à favoriser la qualité de la combustion. Par conséquent, dans le cas d'un fonctionnement du moteur 1, moteur froid, la vanne by-pass 9 est ouverte pour avoir une perméabilité sensiblement de 100% et autoriser le passage des gaz recyclés dans la branche by-pass 8. D'une manière générale, pour des conditions de conduite moteur froid autres que celle spécifique du cycle d'homologation présenté sur la figure 3, il est aussi avantageux de ne pas refroidir les gaz d'échappement recyclés tant que la température du moteur 1 n'est pas suffisante, c'est pourquoi un développement de l'invention prévoit d'interdire le passage des gaz d'échappement recyclés dans l'échangeur EGR 6 si la température du fluide de refroidissement du moteur 1 est inférieure à un premier seuil de température choisi To compris entre 50°C et 60°C.
D'autre part, quand le moteur est chaud, soit dans notre exemple, dans la dernière partie du cycle d'homologation représenté par le cycle EUDC 20, la mise en température du moteur est sensiblement terminée et la température du fluide de refroidissement est sensiblement stable et régulée autour de 80°C. Au cours de ce cycle, les gaz d'échappement recyclés ont à être refroidis. Par conséquent, la vanne by-pass 9 est fermée pour obtenir une perméabilité sensiblement de 0% de façon à interdire le passage des gaz recyclés dans la branche by-pass 8 et imposer le passage des gaz recyclés dans l'échangeur de chaleur 6. Ainsi, d'une manière générale et pour des conditions de conduite moteur chaud autres que celle spécifique du cycle d'homologation présenté sur la figure 3, un autre développement de l'invention prévoit d'interdire le passage des gaz d'échappement recyclés dans la branche by-pass 8 si la température du fluide de refroidissement du moteur 1 est supérieure à un second seuil de température choisi Tf compris entre 75°C et 80°C.
Dans ce mode de réalisation, l'actionneur 14 selon l'invention est donc défini pour, d'une part, actionner la fermeture de la vanne de by-pass 9 à partir d'un seuil intermédiaire de température Ti du fluide du circuit de refroidissement du moteur compris entre le premier seuil de température To et le second seuil de température Tf. comme illustré sur la figure 3 et, d'autre part pour achever une fermeture sensiblement complète de la vanne de by-pass 9 pour une augmentation de température T déterminée du fluide du circuit de refroidissement.
De préférence, et selon une caractéristique de l'invention, on fait varier la perméabilité de la vanne de by-pass 9 de sensiblement 100% à sensiblement 0 % à partir du seuil intermédiaire de température Ti du fluide du circuit de refroidissement 7 du moteur 1 compris entre le premier seuil de température choisi To et le second seuil de température choisi Tf, pour une augmentation de température T du fluide du circuit de refroidissement 7 comprise entre 5°C et 10°C.
Cet exemple montre, par ailleurs, que la dynamique d'évolution de la température du fluide de refroidissement du moteur 1 est relativement lente (à titre d'exemple, sensiblement équivalente à 0,1 °C/seconde durant le premier cycle UDC 19 illustré sur la figure 3). Par ailleurs, puisque l'ouverture et la fermeture de la vanne de by-pass 9 sont régies respectivement par les seuils To et Tf de température du fluide du circuit de refroidissement 7 distincts, on comprend donc que si l'on tolère que la transition de la fermeture / ouverture de la vanne de by-pass 9 s'effectue sur une partie de l'intervalle de température (Tf - To ), un actionneur 14 ayant un temps de réponse de plusieurs secondes est tout à fait acceptable et en cohérence avec la dynamique d'évolution de la température du fluide de refroidissement du moteur 1.
Il apparait alors que le choix d'un élément thermostatique 15 comme élément moteur de l'actionneur 14 est particulièrement judicieux car il combine avantageusement un temps de réponse tel que souhaité et, dans ce premier mode de réalisation, un pilotage simple et autonome en fonction de la température du fluide de refroidissement du moteur 1, sans aucun moyen de pilotage / contrôle électrique ou électronique additionnel. D'un point de vue technique, l'ajustement du niveau d'ouverture de la vanne de by-pass 9 aux seuils de température To, Tf, Ti, et de l'écart température T requis se fait par une définition appropriée de l'actionneur 14 prenant en compte par exemple la cinématique du moyen de transmission 16, les caractéristiques thermiques de l'élément thermostatique 15.
Un second mode de réalisation du circuit de recirculation des gaz selon l'invention est maintenant présenté en figure 4. Les éléments de la figure 4 identiques à la figure 2 portent les mêmes références. Ce second mode de réalisation est une variante du premier mode de réalisation présenté en figure 2 dans laquelle, et selon une caractéristique de l'invention, l'actionneur 14 comporte en outre un moyen de chauffage électrique 22 de l'élément thermostatique 15.
Ce second mode de réalisation comprend, de plus, par rapport au premier mode de réalisation, une unité de commande électronique 23 relié au moyen de chauffage électrique 22 par une connexion 24 et capable d'assurer notamment la commande du moyen de chauffage électrique 22. Une sonde de température 25 disposée sur le circuit de refroidissement 7 pour la mesure de la température du fluide de refroidissement est reliée à l'unité de commande électronique 23 par une connexion 26.
Dans ce mode de réalisation, l'élément thermostatique 15 est disposé sur un trajet de l'écoulement du fluide de refroidissement du moteur 1. L'actionneur 14 est donc essentiellement piloté en fonction de la température du fluide du circuit de refroidissement 7 qui agit directement sur l'élément thermostatique 15. Toutefois, l'unité de commande électronique 23 assure dans ce second mode de réalisation un pilotage complémentaire de l'actionneur 14 par la commande du moyen de chauffage électrique 22. En particulier, l'unité de commande électronique 23 commande le moyen de chauffage électrique 22 de manière à faire un apport supplémentaire de chaleur au niveau de l'élément thermostatique 15.
Dans ce mode de réalisation, le pilotage de l'actionneur 14 peut aussi être modulée en fonction d'autres paramètres de fonctionnement que la température du fluide de refroidissement du moteur tels que par exemple, à titre indicatif, la charge moteur, le régime moteur, la température du fluide de refroidissement du moteur, la température extérieure ou encore une durée de fonctionnement moteur. Ces paramètres additionnels permettent d'ajuster les conditions de fermeture de la vanne de by-pass 9 en fonctions des applications moteurs. A cet effet, l'unité de commande électronique 23 comprend une cartographie 27 de commande du moyen de chauffage 22 en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement ou d'une combinaison de paramètres de fonctionnement. Une telle cartographie 27 est déterminée, par exemple, à partir d'essais sur banc moteur.
Ce mode de réalisation a pour principal avantage d'offrir, grâce au moyen de chauffage électrique 22 de l'élément thermostatique 15, un degré de liberté supplémentaire de pilotage de la fermeture de la vanne de by-pass 9, par rapport au premier mode de réalisation, avec la possibilité soit de déclencher la fermeture de ladite vanne de manière anticipée par rapport à un déclenchement défini par la seule température de fluide de refroidissement, soit encore d'accélérer la fermeture de ladite vanne par un apport supplémentaire de chaleur par le moyen de chauffage électrique 22.
Un troisième mode de réalisation du circuit de recirculation des gaz 2 selon l'invention est présenté en figure 5. Les éléments de la figure 5 identiques à la figure 4 ou 2 portent les mêmes références. Ce troisième mode de réalisation diffère des précédents modes de réalisation présentés dans le sens où l'élément thermostatique 15 n'est pas placé sur le trajet du fluide refroidissement du moteur 1. L'élément thermostatique 15 est ici uniquement chauffé par un moyen de chauffage électrique 22 commandé par une unité de commande électronique 23.
L'unité de commande électronique 23 assure, dans ce troisième mode de réalisation, le pilotage de l'actionneur 14 par la commande du moyen de chauffage électrique 22. Le pilotage de l'actionneur 14 peut être modulée en fonction de divers paramètres de fonctionnement tels que par exemple, à titre indicatif, la charge moteur, le régime moteur, la température du fluide de refroidissement du moteur, la température extérieure ou encore une durée de fonctionnement moteur. A cet effet, l'unité de commande électronique 23 comprend une cartographie 27 de commande du moyen de chauffage 22 en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement ou d'une combinaison de paramètres de fonctionnement. Une telle cartographie est déterminée, par exemple, à partir d'essais sur banc moteur.
Ce mode de réalisation a pour principal avantage d'éviter d'une part la réalisation d'une implantation d'un élément thermostatique dans le circuit de fluide de refroidissement du moteur et d'autre part d'offrir, grâce à un chauffage de l'élément thermostatique 15 totalement découplé de la chaleur directe du fluide refroidissement du moteur, un degré de liberté supplémentaire de pilotage de la fermeture de la vanne de by-pass 9, par rapport au second mode de réalisation.
Claims (9)
- Revendications1. Circuit de recirculation des gaz d'échappement (2) d'un moteur à combustion interne (1) refroidi au moyen d'un circuit de fluide de refroidissement (7), ledit circuit de recirculation reliant la conduite d'échappement (3) au conduit d'admission (4) d'air frais du moteur (1) et comprenant une vanne EGR (5), un échangeur de chaleur (6) disposé en série de la vanne EGR (5), une branche by-pass (8) pour bipasser l'échangeur de chaleur (6) et comportant une vanne de by-pass (9) pilotée par un actionneur (14), caractérisé en ce l'actionneur (14) comprend un élément thermostatique (15) afin de pouvoir régler la perméabilité de la vanne de by-pass (9) en fonction d'une température dépendante de la température du fluide du circuit de refroidissement (7) du moteur (1).
- 2. Circuit de recirculation des gaz d'échappement (2) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vanne de by-pass (9) est une vanne de type proportionnelle.
- 3. Circuit de recirculation des gaz d'échappement (2) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vanne de by-pass (9) est une vanne de type on/off avec un temps de réponse lent.
- 4. Circuit de recirculation des gaz d'échappement (2) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément thermostatique (15) est disposé sur un trajet d'écoulement du fluide de refroidissement du moteur (1).
- 5. Circuit de recirculation des gaz d'échappement (2) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément thermostatique (15) est disposé dans une branche de dérivation (17) du circuit de fluide de refroidissement (7) du moteur (1).
- 6. Circuit de recirculation des gaz d'échappement (2) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'actionneur (14) comporte un moyen de chauffage électrique (22) de l'élément thermostatique (15).
- 7. Procédé de commande d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'on interdit le passage des gaz d'échappement recyclés dans l'échangeur EGR (6) si la température du fluide de refroidissement du moteur (1) est inférieure à un premier seuil de température choisi (To) compris entre 50°C et 60°C.
- 8. Procédé de commande d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'on interdit le 13 passage des gaz d'échappement recyclés dans la branche by-pass (8) si la température du fluide de refroidissement du moteur (1) est supérieure à un second seuil de température choisi (Tf) compris entre 75°C et 80°C.
- 9. Procédé de commande d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement (2) selon les revendications 7, 8 caractérisé en ce que l'on fait varier la perméabilité de la vanne de by-pass (9) de sensiblement 100% à sensiblement 0 % à partir d'un seuil intermédiaire de température (Ti) du fluide du circuit de refroidissement (7) du moteur (1) compris entre le premier seuil de température choisi (To) et le second seuil de température choisi (Tf), pour une augmentation de température ( T) du fluide du circuit de refroidissement (7) comprise entre 5°C et 10°C.
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