FR2944323A3 - Procede d'estimation du taux de gaz brules residuels pour un moteur, en particulier du type diesel suralimente, et moteur correspondant - Google Patents

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Abstract

Procédé de commande d'un moteur à combustion interne 1, en particulier du type moteur diesel suralimenté, comprenant un actionneur de distribution variable 2. L'unité de commande électronique 9 estime le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres 5 du moteur pour des configurations de levée des soupapes d'admission 3 et d'échappement 4 compatibles avec l'actionneur de distribution variable 2, et on commande en boucle ouverte l'actionneur de distribution variable 2 en fonction d'un taux de gaz brûlés résiduels désiré.

Description

B07-2827FR FZ/EHE
Société par Actions Simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Procédé d'estimation du taux de gaz brûlés résiduels pour un moteur, en particulier du type diesel suralimenté, et moteur correspondant. Invention de : Yohann PETILLON Procédé d'estimation du taux de gaz brûlés résiduels pour un moteur, en particulier du type diesel suralimenté, et moteur correspondant.
La présente invention concerne la commande d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur du type diesel suralimenté, et plus particulièrement la commande en boucle ouverte d'un actionneur de distribution variable à partir d'une estimation du taux de gaz brûlés résiduels d'un cylindre du moteur. Un moteur à combustion est généralement commandé par une unité de commande électronique ou calculateur contenant l'ensemble des lois de commande, correspondant aux stratégies logicielles, et l'ensemble des paramètres de caractérisation d'un moteur permettant la calibration des différents éléments du moteur. Sur un moteur à combustion interne équipé d'un turbocompresseur, d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement et d'un actionneur de distribution variable, l'unité de commande est ainsi amenée à piloter une vanne de re-circulation des gaz d'échappement, et un actionneur de distribution variable dans le but d'optimiser le fonctionnement du moteur par rapport à ses performances, mais également par rapport à ses émissions polluantes. Les émissions d'oxydes d'azote dépendent essentiellement du mélange de gaz introduit dans le cylindre. Afin de limiter ces émissions, le mélange doit être composé de gaz neutre qui n'entrent pas en jeu dans la combustion. Ces gaz neutres permettent de diluer l'air frais introduit, limitant ainsi les émissions d'oxydes d'azote. Pour introduire ces gaz neutres dans la chambre de combustion d'un cylindre du moteur, plusieurs solutions existent dont une consiste à placer un circuit de re-circulation des gaz brûlés entre l'échappement et l'admission, complété par un actionneur de distribution variable commandant les soupapes d'admission et d'échappement. Le concept d'allumage à compression de charge homogène (HCCI : Homogeneous Charge Compression Ignition), dans lequel le mélange air/carburant est mélangé de la manière la plus homogène possible et est comprimé assez fortement pour atteindre le point d'auto-allumage, permet une réduction notable des émissions d'oxydes d'azote et de particules. La combustion HCCI nécessite un dosage précis du taux de gaz neutres dans le cylindre à chaque cycle de combustion afin de maîtriser le délai d'auto-inflammation du carburant. Ce dosage précis peut être effectué par estimation de la masse de gaz neutres introduits dans le cylindre par le circuit de recirculation de gaz d'échappement et l'actionneur de distribution variable. Afin de maîtriser la quantité de gaz neutres introduits dans le cylindre, il faut connaître le taux d'air frais introduit par le circuit d'admission d'air, le taux de gaz d'échappement réinjectés par le circuit de re-circulation des gaz d'échappement (EGR), et le taux de gaz brûlés résiduels (GBR) interne introduit par les phénomènes de reflux (ou backflow) induits par le fonctionnement de l'actionneur de distribution variable. Le brevet FR 2883 331 décrit un procédé de commande d'un moteur à combustion interne à allumage par compression, comprenant un actionneur à distribution variable permettant de modifier la valeur de la levée et les angles de distribution des soupapes d'admission et d'échappement. Le document décrit un procédé consistant à piloter la levée des soupapes d'échappement selon une loi de commande déterminée de manière à piéger dans la chambre de combustion une quantité définie de gaz brûlés pour réaliser une re-circulation interne des gaz lors du cycle moteur suivant, et à piloter l'angle de distribution des soupapes d'admission correspondant au déphasage de leur levée par rapport à la levée des soupapes d'échappement selon une loi de commande déterminée de manière à refroidir lesdits gaz brûlés en retardant l'ouverture des soupapes d'admission et permettre aux gaz de se détendre lors de la phase descendante du piston. La demande de brevet internationale WO 2006 064 154 décrit un procédé de détermination de la masse de gaz brûlés résiduels dans le cylindre d'un moteur à combustion interne à la fin d'une phase d'échappement. Dans ce document, le procédé utilise l'information fournie par un capteur de pression du cylindre pour déterminer la masse de gaz brûlés résiduels. Etant donné des problèmes d'encombrement du moteur, la présence conjointe d'un tel capteur et d'un actionneur de distribution variable est quasi impossible. Le brevet européen EP 1 229 229 décrit un système et un procédé de commande d'injection pour des moteurs à combustion interne équipés d'actionneurs de distribution variable, dans lequel on détermine la quantité d'air frais à partir de la configuration de levée des soupapes d'admission afin de calculer la quantité de carburant à injecter. Le brevet européen EP 1 496 231 décrit un procédé de commande d'un moteur à combustion interne à allumage par compression, dans lequel les gaz brûlés résiduels ne sont créés que par croisement de l'ouverture des soupapes d'admission et d'échappement. Selon un mode de mise en oeuvre, l'invention permet d'estimer le taux de gaz brûlés résiduels des cylindres d'un moteur à combustion interne pour des configurations de levées de soupapes d'admission et d'échappement dans lesquelles il peut y avoir une réouverture des soupapes d'échappement pendant la phase d'admission. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un procédé de commande d'un moteur à combustion interne, en particulier du type moteur diesel suralimenté, comprenant un actionneur de distribution variable.
Selon une caractéristique générale de cet aspect de l'invention, on estime le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres du moteur pour des configurations de levée des soupapes d'admission et d'échappement compatibles avec le système de distribution variable, et on commande en boucle ouverte l'actionneur de distribution variable en fonction d'un taux de gaz brûlés résiduels désiré. On peut ainsi maîtriser précisément le dosage du taux de gaz neutres, correspondant à l'ensemble des gaz brûlés, injectés dans le cylindre à chaque cycle de combustion et ainsi maîtriser le délai d'auto inflammation du carburant en pilotant la distribution variable en boucle ouverte en fonction des différents points de fonctionnement du moteur. On estime avantageusement le taux de gaz brûlés résiduels sans utiliser l'information de pression cylindre, ce qui est compatible avec la présence d'un actionneur de distribution variable. Dans un mode de mise en oeuvre, on estime le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres pour une première configuration de levée des soupapes d'admission et d'échappement dans laquelle la soupape d'échappement se ferme avant le point mort haut, la soupape d'admission s'ouvre avant ou après le point mort haut, et il n'y a pas de réouverture de la soupape d'échappement en phase d'admission. L'estimation du taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres pour ladite première configuration comprend alors par exemple le calcul du rapport entre la masse de gaz brûlés résiduel dans le cylindre à la fermeture de la soupape d'échappement et la masse totale dans le cylindre, ladite masse totale dans le cylindre tenant compte du phénomène de re-compression des gaz dans le cylindre après la fermeture anticipée de la soupape d'échappement induisant un phénomène de reflux des gaz pendant lequel le remplissage du cylindre ne se fait pas. On peut également estimer le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres pour une deuxième configuration de levée des soupapes d'admission et d'échappement dans laquelle la soupape d'échappement se ferme avant le point mort haut, la soupape d'admission s'ouvre avant le point mort haut, et il y a une réouverture de la soupape d'échappement en phase d'admission. L'estimation du taux de gaz brûlés résiduels pour chacun des cylindres pour ladite deuxième configuration comprend préférentiellement le calcul d'une contribution de gaz brûlés résiduels de reflux due à la réouverture de la soupape d'échappement durant la phase d'admission, ladite contribution de gaz brûlés résiduels de reflux due à la réouverture de la soupape d'échappement tenant compte d'un coefficient de remplissage en gaz brûlés.
On peut également estimer le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres pour une troisième configuration de levée des soupapes d'admission et d'échappement dans laquelle la soupape d'échappement se ferme après le point mort haut, la soupape d'admission s'ouvre avant ou après le point mort haut, et il y a une réouverture de la soupape d'échappement en phase d'admission. De préférence, l'estimation du taux de gaz brûlés résiduels pour chacun des cylindres pour ladite troisième configuration comprend le calcul d'une contribution de gaz brûlés résiduels due au volume de gaz brûlés restant dans le cylindre lorsque le piston est à son point mort haut, dans le cas où la soupape d'admission s'ouvre après le point mort haut et qu'il n'y a pas de recouvrement avec la fermeture de la soupape d'échappement, et le calcul d'une contribution de gaz brûlés résiduels due au reflux vers l'admission, dans le cas où la soupape d'admission s'ouvre après le point mort haut et qu'il y a un recouvrement entre l'ouverture de la soupape d'admission et la fermeture de la soupape d'échappement. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un moteur à combustion interne, en particulier du type diesel suralimenté, comprenant un actionneur de distribution variable, et une unité de commande électronique. Le moteur comprend en outre des moyens d'estimation apte à estimer un taux de gaz brûlés résiduels pour chacun des cylindres du moteur pour des configurations de levée des soupapes d'admission et d'échappement compatibles avec le système de distribution variable, et l'unité de commande électronique est apte à commander l'actionneur de distribution variable en boucle ouverte en fonction d'un taux de gaz brûlés résiduels désiré. L'unité de commande électronique comprend avantageusement des moyens d'estimation aptes à estimer le taux de gaz brûlés résiduels sans utiliser l'information de pression cylindre. Dans un mode de réalisation, les moyens d'estimation sont aptes à estimer le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres pour une première configuration de levée des soupapes d'admission et d'échappement dans laquelle la soupape d'échappement se ferme avant le point mort haut, la soupape d'admission s'ouvre avant ou après le point mort haut, et il n'y a pas de réouverture de la soupape d'échappement en phase d'admission.
De préférence, les moyens d'estimation comportent des moyens de calcul aptes calculer le rapport entre la masse de gaz brûlés résiduel dans le cylindre à la fermeture de la soupape d'échappement et la masse totale dans le cylindre, ladite masse totale dans le cylindre tenant compte du phénomène de re-compression des gaz dans le cylindre après la fermeture anticipée de la soupape d'échappement induisant un phénomène de reflux des gaz pendant lequel le remplissage du cylindre ne se fait pas. Les moyens d'estimation peuvent être en outre aptes à estimer le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres pour une deuxième configuration de levée des soupapes d'admission et d'échappement dans laquelle la soupape d'échappement se ferme avant le point mort haut, la soupe d'admission s'ouvre avant le point mort haut, et il y a une réouverture de la soupape d'échappement en phase d'admission.
Les moyens d'estimation comportent par exemple des moyens de calcul aptes à calculer une contribution de gaz brûlés résiduels de reflux due à la réouverture de la soupape d'échappement durant la phase d'admission, ladite contribution de gaz brûlés résiduels de reflux due à la réouverture de la soupape d'échappement tenant compte d'un coefficient de remplissage en gaz brûlés. Les moyens d'estimation peuvent être également aptes à estimer le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres pour une troisième configuration de levée des soupapes d'admission et d'échappement dans laquelle la soupape d'échappement se ferme après le point mort haut, la soupape d'admission s'ouvre avant ou après le point mort haut, et il y a une réouverture de la soupape d'échappement en phase d'admission. Les moyens d'estimation comportent par exemple des moyens de calcul aptes à calculer une contribution de gaz brûlés résiduels due au volume de gaz brûlés restant dans le cylindre lorsque le piston est à son point mort haut, dans le cas où la soupape d'admission s'ouvre après le point mort haut et qu'il n'y a pas de recouvrement avec la fermeture de la soupape d'échappement, et aptes à calculer une contribution de gaz brûlés résiduels due au reflux vers l'admission, dans le cas où la soupape d'admission s'ouvre après le point mort haut et qu'il y a un recouvrement entre l'ouverture de la soupape d'admission et la fermeture de la soupape d'échappement. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention nullement limitatif, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 décrit schématiquement un exemple d'un moteur à combustion interne selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 illustre la levée des soupapes d'échappement et d'admission selon une première configuration ; - la figure 3 illustre la levée des soupapes d'échappement et d'admission selon une deuxième configuration ; - la figure 4 illustre la levée des soupapes d'échappement et d'admission selon une troisième configuration ; - la figure 5 illustre un exemple de mode de mise en oeuvre de commande de l'actionneur de distribution variable. Sur la figure 1 est représenté de manière schématique un moteur à combustion interne 1 comprenant un actionneur de distribution variable 2 commandant la levée des soupapes d'admission 3 et des soupapes d'échappement 4 de chacun des cylindres 5, un turbocompresseur 6, un circuit de re-circulation des gaz d'échappement 7 doté d'une vanne 8 et d'un volet 14 commandés par une unité de commande électronique ou calculateur 9 commandant également l'actionneur de distribution variable 2 et recevant des informations des capteurs de pression et de température 10 et 11 disposés à l'admission et à l'échappement. L'unité de commande électronique contient des moyens d'estimation 12 aptes à estimer le taux de gaz brûlés résiduels pour chacun des cylindres du moteur pour des configurations de levée des soupapes d'admission et d'échappement compatibles avec le système de distribution variable. Les moyens d'estimation 12 comportent par ailleurs des moyens de calcul 13 aptes à calculer les différentes contributions au taux de gaz brûlés résiduels estimé.
Ces moyens 12 et 13 peuvent être avantageusement réalisés par des modules logiciels au sein du calculateur 9.
Les gaz brûlés présents dans un cylindre proviennent de contributions diverses et le taux de gaz brûlés résiduels TGBR peut être calculé de la manière suivante :
GBR net = ti GBR brut ùt EGR Avec TGBR brut représentant le taux de gaz neutre dans le cylindre, TEGR le taux de gaz neutre provenant du circuit de re- circulation des gaz d'échappement, TGBR net le taux de gaz neutre d'une autre provenance que le circuit de re-circulation des gaz d'échappement, le TGBR brut étant calculé de manière suivante
mGB GBR brut mtot_cyl
Avec mGB représentant la masse totale de gaz brûlés présente dans le cylindre lorsque les soupapes sont fermées avant combustion, mtot eyl la masse totale des gaz contenus dans le cylindre.
On prend ainsi pour les calculs :
_ mGBR - cylindre + mGBR - reflux + GBR reouverture GBR net mtot_cyl Avec mGBR cylindre représentant la masse de gaz brulés minimum restant dans le cylindre en phase d'admission, mGBR reflux la masse de gaz brûlés dus au reflux, mGBR reouverture la masse de gaz brûlés dus à la réouverture de la soupape d'échappement lors de la phase d'admission.
Pour estimer le taux de gaz brûlés résiduels, on considère trois configurations courantes de levées de soupapes permettant de couvrir tous les cas possibles de levées de soupape. Les taux de gaz brûlés résiduels TGBR calculés par la suite, correspondent au taux de gaz brûlés résiduels brut TGBR brut. Dans une première configuration, telle qu'illustrée sur la figure 2, la soupape d'échappement 3 se ferme avant le point mort haut (PMH), et la soupape d'admission 4 s'ouvre avant ou après le PMH, et il n'y a pas de réouverture de la soupape d'échappement 4 durant la phase d'admission. Dans ce cas, la masse totale des gaz brûlés résiduels enfermés dans le cylindre 5 est connue au moment de la fermeture de la soupape d'échappement 4. En effet, le piston n'a toujours pas terminé sa course ascendante lorsque la soupape d'échappement 4 se referme, conservant ainsi les gaz brûlés dans le volume correspondant à la fermeture de la soupape d'échappement 4. Si la soupape d'admission 3 est ouverte, les gaz brûlés s'échappent directement à l'admission, mais si la soupape d'admission 3 est fermée, alors les gaz brûlés enfermés subissent une nouvelle compression jusqu'au PMH et sont refoulés à l'admission si la différence de pression entre le cylindre et le collecteur d'admission induit un débit de reflux. Dans les deux cas cités, les gaz brûlés n'ont pas le temps de remonter jusqu'au collecteur d'admission et de se mélanger avec les gaz frais . Ces gaz sont donc réadmis dans le cylindre 5 avant les gaz frais et peuvent donc être directement comptabilisé dans les gaz brûlés résiduels. I1 est tout de même préférable de tenir compte du fait que le phénomène de re-compression des gaz dans le cylindre après la fermeture anticipée de la soupape d'échappement 4 est à l'origine d'un débit de reflux, comme indiqué précédemment, instauré jusqu'à l'équilibre des pressions. Pendant le temps d'attente de l'équilibre des pressions, le remplissage du cylindre 5 ne se fait pas puisque le débit de reflux bloque l'entrée d'air frais dans le cylindre 5.
A la fermeture de la soupape d'échappement 4, on a ainsi dans le cylindre 5, la valeur de la masse à la fermeture de la soupape d'échappement mf_échap suivante mf échap ù P f échap ' Vf échap Avec
le volume des gaz dans le cylindre à la fermeture de la soupape d'échappement 4. Le volume Vféchap est calculé géométriquement à l'aide des connaissances sur le phasage des levées, et la masse volumique Pf_échap est définie par les pressions et températures mesurés par des capteurs 11 disposés à l'échappement, et la constante des gaz parfaits r.
La masse totale mc dans le cylindre est elle calculée suivant : Mc = P int Vremplissage Avec pint la masse volumique des gaz, définie par les pressions et températures mesurés par des capteurs 10 disposés à l'admission, et la constante des gaz parfaits r, les gaz contenus dans le cylindre correspondant uniquement à ceux introduits en phase d'admission, soit :
P dmi Padmi r Tadmi Le volume de remplissage du cylindre Vremplissage est déterminé en calculant comme le volume balayé pendant que la soupape
d'admission 3 est ouverte Alesage2 Vremplissage = n 4 A(xopen ù xclose Avec Alesage correspondant à l'alésage du cylindre et A(xclose ùxopen) correspondant au temps d'ouverture de la soupape d'admission.
On mesure le taux de gaz brûlés en effectuant le rapport 25 suivant :
_ m f _ échap GBR c 11 r f _échap avec P f _ échap ~7 r 1 f _échap
Pf échap et Vf_échap respectivement la masse volumique et _ mGBRconfigl GBR configl me Soit Pf échap V f échap T f échap GBR_configl û 1,admi Alesage2 l~ 1 admi 4 Dans une deuxième configuration, telle qu'illustrée sur la Soit i A(xopen ù xclose figure 3, la soupape d'échappement 3 se ferme avant le PMH, et la soupape d'admission 4 s'ouvre avant ou après le PMH, mais contrairement à la première configuration, la soupape d'échappement 4 à cette fois-ci la possibilité de se rouvrir durant la phase d'admission, ce qui ajoute ainsi une contribution aux taux de gaz brûlés résiduels TGBRconfigl de la configuration précédente. Cette contribution supplémentaire provient d'un débit de reflux dû à la réouverture de la soupape d'échappement 4. Le raisonnement pour les masses, et la contribution s'ajoutant à 2GBRconfigl sera notée TGBR reflux M = reflux GBR reflux avec mrefl cyl_tot
Avec P échap et Téchap, ù Préouv ' Vbalayé '11 et Préo r.Tchap la pression et la température à Péchap l'échappement, et Vbalayé le volume balayé lors de la réouverture de la soupape d'échappement 4 durant la phase d'admission : Alesage2 "balayé = 4 A(xopen ù xclose Et ri le coefficient de remplissage en gaz brûlés calculé à l'aide du rapport des débits de flux gazeux entrant dans le cylindre qu'on 20 nommera Rd bir P admi + Rdébit P éch p On obtient ainsi un taux de gaz brûlés résiduels pour la deuxième configuration : ~GBRconfig2 =t GBRconfigl + P admi 11 = Péchap r 1 échap Alesag APadmi ~xopen ù xclose 25 Avec mrefluz 4 p admi + Rdébi t • Péchap Dans une troisième configuration, telle qu'illustrée sur la figure 4, la soupape d'échappement 3 se ferme cette fois-ci après le PMH, la soupape d'admission 4 s'ouvre avant ou après le PMH, correspondant respectivement aux courbes admission 1 et admission 2 sur la figure 4, et la soupape d'échappement 4 à la possibilité de se rouvrir durant la phase d'admission. Dans le cas où la soupape d'admission 3 s'ouvre avant le PMH, suivant la courbe admission 1 sur la figure 4, et qu'il n'y a pas de croisement de l'ouverture de la soupape d'admission 3 et de la fermeture de la soupape d'échappement 4, la contribution supplémentaire par rapport à la deuxième configuration provient du volume Vmort restant dans le cylindre lorsque le piston est au PMH : P chap Vmort Inc Dans le cas où la soupape d'admission 3 s'ouvre après le PMH, suivant la courbe admission 2 sur la figure 4, et qu'il y a un croisement entre l'instant d'ouverture de la soupape d'admission 3 et l'instant de fermeture de la soupape d'échappement 4, une contribution supplémentaire au cas précédent due au reflux vient s'ajouter : _ 'échap Alesage2 mreflux ù Préouv Vbalayé avec Préouv = et Vbalayé ù iZ A(Xopen ù xclose r.T 4 chap Alesage2 Vmort + 4 A(xopen ù xclose me Dans le cas où la soupape d'admission 3 s'ouvre avant le PMH, il peut y avoir un croisement entre l'instant d'ouverture de la soupape d'admission 3 et l'instant de fermeture de la soupape d'échappement 4. Dans ce cas, si la pression d'échappement des gaz est inférieure à la pression des gaz frais du collecteur d'admission 3, alors le taux de gaz résiduels brûlés est identique à celui de la deuxième configuration, soit : ~GBRconfig3 =tGBR_config2 r T chap ~GBRconfig3 ù~GBRconfig2 + P chap Tchap ~GBRconfg3 ù~GBRconfg2 + En revanche, si la pression d'échappement des gaz est supérieure à la pression des gaz frais du collecteur d'admission 3, la contribution supplémentaire est déjà connu de publication antérieure, et prend en compte le volume à l'instant d'ouverture de la soupape d'admission 3 l'intégrale sur le temps du débit d'échappement des gaz entre l'ouverture de la soupape d'admission 3 et la fermeture de la soupape d'échappement 4. Ces trois configurations permettent de couvrir l'ensemble des lois et phasages de levées de soupapes offertes par un moteur à combustion interne 1 comportant un actionneur de distribution variable 2, et de déterminer ainsi la masse de gaz brûlés résiduels pour toutes les configurations de levées de soupapes. L'actionneur de distribution variable 2 peut ainsi être commandé en boucle ouverte par l'unité de commande électronique 9 à l'aide des informations mesurées par les capteurs de pression et de température 10 et 11 du moteur à combustion interne 1. L'ensemble des configurations de levées de soupapes étant traité, il n'y aucun besoin de développer une quelconque commande spécifique à chacun des modes. I1 suffit d'adapter les cartographies adéquates à chaque mode contenues dans l'unité de commande électronique 9. Sur la figure 5 est représenté un diagramme décrivant un mode de mise en oeuvre de la commande de l'actionneur de distribution variable 2. Ainsi, pour commander l'actionneur de distribution variable, on détermine d'abord dans une étape 20, les quantités d'air frais et de gaz brûlés, provenant aussi bien du circuit de re-circulation des gaz d'échappement que des gaz brûlés résiduels, emprisonnés dans le cylindre avant la combustion. Une fois ces trois quantités déterminées, on calcule dans une étape 21 les masses volumiques des gaz à l'admission et à l'échappement paam; et péchap à l'aide des trois quantités de gaz précitées, et mesures de pressions et de température fournies par les capteurs 10 et 11, à l'admission et à l'échappement. Dans une étape 22, on détermine ensuite le volume de remplissage du cylindre ainsi que le volume de gaz brûlés résiduels à la fermeture de la soupape d'échappement à partir des valeurs des masses volumiques des gaz à l'admission et à l'échappement paam; et péChap. On introduit alors dans une étape 23 la valeur des volumes précités dans la cartographie du mode correspondant afin d'obtenir dans une étape 24 les intensités de levées de soupapes correspondantes. L'estimation du taux de gaz brûlés résiduels dans le cylindre est ainsi réalisée sans l'information de pression cylindre et donc sans capteur de pression cylindre. L'unité de commande électronique 9 peut ainsi commander l'actionneur de distribution variable 2 à partir de l'estimation et optimiser le ainsi le fonctionnement du moteur à combustion interne 1 en introduisant le taux de gaz neutres nécessaire en commandant l'intensité de levée des soupapes d'admission 3 et d'échappement 4.

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne (1), en particulier du type moteur diesel suralimenté, comprenant un actionneur de distribution variable (2), caractérisé en ce qu'on estime le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres (5) du moteur pour des configurations de levée des soupapes d'admission (3) et d'échappement (4) compatibles avec l'actionneur de distribution variable (2), et on commande en boucle ouverte l'actionneur de distribution variable (2) en fonction d'un taux de gaz brûlés résiduels désiré.
  2. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on estime le taux de gaz brûlés résiduels sans utiliser l'information de pression cylindre.
  3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel on estime le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres (5) pour une première configuration de levée des soupapes d'admission (3) et d'échappement (4) dans laquelle la soupape d'échappement (4) se ferme avant le point mort haut, la soupape d'admission (3) s'ouvre avant ou après le point mort haut, et il n'y a pas de réouverture de la soupape d'échappement (4) en phase d'admission.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'estimation du taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres (5) pour ladite première configuration comprend le calcul du rapport entre la masse de gaz brûlés résiduel dans le cylindre (5) à la fermeture de la soupape d'échappement (4) et la masse totale dans le cylindre (5), ladite masse totale dans le cylindre (5) tenant compte du phénomène de re-compression des gaz dans le cylindre (5) après la fermeture anticipée de la soupape d'échappement (4) induisant un phénomène de reflux des gaz pendant lequel le remplissage du cylindre (5) ne se fait pas.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on estime le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres (5) pour une deuxième configuration de levée des soupapesd'admission (3) et d'échappement (4) dans laquelle la soupape d'échappement (4) se ferme avant le point mort haut, la soupape d'admission (3) s'ouvre avant le point mort haut, et il y a une réouverture de la soupape d'échappement (4) en phase d'admission.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'estimation du taux de gaz brûlés résiduels pour chacun des cylindres (5) pour ladite deuxième configuration comprend le calcul d'une contribution de gaz brûlés résiduels de reflux due à la réouverture de la soupape d'échappement (4) durant la phase d'admission, ladite contribution de gaz brûlés résiduels de reflux due à la réouverture de la soupape d'échappement (4) tenant compte d'un coefficient de remplissage en gaz brûlés.
  7. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on estime le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres (5) pour une troisième configuration de levée des soupapes d'admission (3) et d'échappement (4) dans laquelle la soupape d'échappement (4) se ferme après le point mort haut, la soupape d'admission (3) s'ouvre avant ou après le point mort haut, et il y a une réouverture de la soupape d'échappement (4) en phase d'admission.
  8. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'estimation du taux de gaz brûlés résiduels pour chacun des cylindres (5) pour ladite troisième configuration comprend le calcul d'une contribution de gaz brûlés résiduels due au volume de gaz brûlés restant dans le cylindre (5) lorsque le piston est à son point mort haut, dans le cas où la soupape d'admission (3) s'ouvre après le point mort haut et qu'il n'y a pas de recouvrement avec la fermeture de la soupape d'échappement (4) , et le calcul d'une contribution de gaz brûlés résiduels due au reflux vers l'admission, dans le cas où la soupape d'admission (3) s'ouvre après le point mort haut et qu'il y a un recouvrement entre l'ouverture de la soupape d'admission (3) et la fermeture de la soupape d'échappement (4).
  9. 9. Moteur à combustion interne (1), en particulier du type diesel suralimenté, comprenant un actionneur de distribution variable (2), et une unité de commande électronique (9), caractérisé par le faitqu'il comprend des moyens (12) d'estimation apte à estimer un taux de gaz brûlés résiduels pour chacun des cylindres (5) du moteur pour des configurations de levée des soupapes d'admission (3) et d'échappement (4) compatibles avec le système de distribution variable (2), et par le fait que l'unité de commande électronique (9) est apte à commander l'actionneur de distribution variable (2) en boucle ouverte en fonction d'un taux de gaz brûlés résiduels désiré.
  10. 10. Moteur selon la revendication précédente, dans lequel l'unité de commande électronique (9) comprend des moyens d'estimation (12) aptes à estimer le taux de gaz brûlés résiduels sans utiliser l'information de pression cylindre.
  11. 11. Moteur selon l'une des revendications 9 ou 10, dans lequel les moyens d'estimation (12) sont aptes à estimer le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres (5) pour une première configuration de levée des soupapes d'admission (3) et d'échappement (4) dans laquelle la soupape d'échappement (4) se ferme avant le point mort haut, la soupape d'admission (3) s'ouvre avant ou après le point mort haut, et il n'y a pas de réouverture de la soupape d'échappement (4) en phase d'admission.
  12. 12. Moteur selon la revendication 11, dans lequel les moyens d'estimation (12) comprennent des moyens de calcul (13) aptes calculer le rapport entre la masse de gaz brûlés résiduel dans le cylindre (5) à la fermeture de la soupape d'échappement (4) et la masse totale dans le cylindre (5), ladite masse totale dans le cylindre (5) tenant compte du phénomène de re-compression des gaz dans le cylindre (5) après la fermeture anticipée de la soupape d'échappement (4) induisant un phénomène de reflux des gaz pendant lequel le remplissage du cylindre (5) ne se fait pas.
  13. 13. Moteur selon l'un des revendications 9 à 12, dans lequel les moyens d'estimation (12) sont aptes à estimer le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres (5) pour une deuxième configuration de levée des soupapes d'admission (3) et d'échappement (4) dans laquelle la soupape d'échappement (4) se ferme avant le point mort haut, la soupe d'admission (3) s'ouvre avant le point mort haut,et il y a une réouverture de la soupape d'échappement (4) en phase d'admission.
  14. 14. Moteur selon la revendication 13, dans lequel les moyens d'estimation (12) comprennent des moyens de calcul (13) aptes à calculer une contribution de gaz brûlés résiduels de reflux due à la réouverture de la soupape d'échappement (4) durant la phase d'admission, ladite contribution de gaz brûlés résiduels de reflux due à la réouverture de la soupape d'échappement (4) tenant compte d'un coefficient de remplissage en gaz brûlés.
  15. 15. Moteur selon l'une des revendications 9 à 14, dans lequel les moyens d'estimation (12) sont aptes à estimer le taux de gaz brûlés résiduels dans chacun des cylindres (5) pour une troisième configuration de levée des soupapes d'admission (3) et d'échappement (4) dans laquelle la soupape d'échappement (4) se ferme après le point mort haut, la soupape d'admission (3) s'ouvre avant ou après le point mort haut, et il y a une réouverture de la soupape d'échappement (4) en phase d'admission.
  16. 16. Moteur selon la revendication 15, dans lequel les moyens d'estimation (12) comprennent des moyens de calcul (13) aptes à calculer une contribution de gaz brûlés résiduels due au volume de gaz brûlés restant dans le cylindre (5) lorsque le piston est à son point mort haut, dans le cas où la soupape d'admission (3) s'ouvre après le point mort haut et qu'il n'y a pas de recouvrement avec la fermeture de la soupape d'échappement (4), et aptes à calculer une contribution de gaz brûlés résiduels due au reflux vers l'admission, dans le cas où la soupape d'admission (3) s'ouvre après le point mort haut et qu'il y a un recouvrement entre l'ouverture de la soupape d'admission (3) et la fermeture de la soupape d'échappement (4).
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