99202 7 1 PROCEDE DE PILOTAGE DE L'INTRODUCTION DE CARBURANT DANS UN MOTEUR [1] L'invention concerne un procédé de pilotage de l'introduction de carburant dans un groupe moteur à deux collecteurs d'échappement, l'un à haute pression, l'autre à basse pression, notamment pour les véhicules automobiles. [2] On connaît un procédé de pilotage de l'introduction de carburant dans des cylindres d'un moteur à combustion duquel débouche, d'une part, un collecteur d'échappement basse pression alimentant une ligne de recirculation des gaz d'échappement, et, d'autre part, un collecteur d'échappement haute pression alimentant une ligne d'échappement qui comprend, d'amont en aval, une turbine d'un turbocompresseur et un système de dépollution. [3] La recherche de l'amélioration de l'efficacité du système de dépollution est toujours un enjeu technique. [4] La présente invention vise à améliorer la gestion de l'introduction de carburant dans le moteur, et également d'augmenter l'efficacité du système de dépollution des gaz d'échappement. [5] L'invention porte ainsi sur un procédé de pilotage de l'introduction de carburant dans des cylindres d'un moteur à combustion duquel débouche, d'une part, un collecteur d'échappement basse pression alimentant une ligne de recirculation des gaz d'échappement, et, d'autre part, un collecteur d'échappement haute pression alimentant une ligne d'échappement qui comprend, d'amont en aval, une turbine d'un turbocompresseur et un système de dépollution, caractérisé en ce que la quantité de carburant introduit dans chacun des cylindres du moteur est déterminée de sorte que la richesse des gaz d'échappement, entre la turbine et le système de dépollution, est, en moyenne sur l'ensemble des cylindres, au moins égale à 1 sur une période de temps de moyennage. [006] En pilotant l'introduction de carburant de façon à avoir des gaz d'échappement ayant en moyenne une richesse au moins égale à 1 en aval de la turbine et en amont du système de dépollution, il est possible d'avoir une efficacité importante du traitement des gaz d'échappement par le système de dépollution. [007] Selon un premier mode de réalisation particulier, la quantité de carburant introduit dans chacun des cylindres du moteur est déterminée de sorte que la richesse des gaz d'échappement, entre la turbine et le système de dépollution, est, en moyenne sur l'ensemble des cylindres, égale à 1 sur la période de temps de moyennage. [8] De ce fait, selon ce mode particulier, il est possible de limiter la consommation de carburant tout en assurant une efficacité importante du traitement des gaz d'échappement. [9] Selon un second mode de réalisation particulier, à chaque instant, au moins un des cylindres du moteur et au plus tous les cylindres du moteur sauf un est un cylindre enrichi dans lequel la quantité de carburant introduit est déterminée de façon à produire un gaz d'échappement dont la richesse est supérieure à 1 sur la période de temps de moyennage. [0010] De ce fait, les différents cylindres peuvent produire des gaz d'échappement ayant des richesses différentes, au moins un de ces cylindres produisant un gaz particulièrement riche (par exemple, ayant une richesse de 1,1), et au moins un autre de ces cylindres ayant une richesse faible de sorte que, en moyenne, la richesse des gaz d'échappement produits par les différents cylindres soit au moins égale à 1, et de préférence égale à 1. Dans le cas où la richesse des gaz d'échappement est, en moyenne sur l'ensemble des cylindres, supérieure à 1 sur la période de temps de moyennage, un cylindre enrichi est un cylindre produisant des gaz d'échappement dont la richesse est supérieure à la richesse moyenne des gaz d'échappement prise sur l'ensemble des cylindres. [0011] Selon un troisième mode de réalisation particulier, le moteur comprend au moins un cylindre qui est constamment employé comme cylindre enrichi. De ce fait, il est possible d'avoir un cylindre dédié pour la production de gaz d'échappement riche. [0012] Selon un quatrième mode de réalisation particulier, le moteur comprend au moins un cylindre qui est employé successivement et cycliquement, d'une part comme cylindre enrichi pendant une durée d'enrichissement, et d'autre part comme un cylindre non enrichi. De ce fait, plusieurs cylindres (éventuellement tous) sont, à tour de rôle, utilisés comme cylindre enrichi. Plusieurs cylindres pouvant être simultanément des cylindres enrichis. La durée d'enrichissement peut correspondre à un certain nombre de cycles de combustion du moteur, ou une durée de fonctionnement de ce dernier. [0013] Selon un cinquième mode de réalisation particulier, la période de temps de moyennage correspond à un cycle de combustion. Cette période présente l'avantage de correspondre au temps de réponse du système de dépollution suite à une variation de la richesse des gaz d'échappement. [0014] Selon un sixième mode de réalisation particulier, le procédé de pilotage concerne un moteur auquel est associée une ligne de recirculation des gaz d'échappement qui comprend un dispositif catalytique de production de dihydrogène. [0015] Selon un septième mode de réalisation particulier, le procédé de pilotage concerne un moteur auquel est associée une ligne de recirculation des gaz d'échappement qui est dépourvue de dispositif catalytique de production de dihydrogène. [0016] Selon un huitième mode de réalisation particulier, le procédé de pilotage concerne un moteur auquel est associée une conduite de dérivation qui relie le collecteur d'échappement basse pression à la ligne d'échappement en contournant la turbine et qui comprend une vanne de dérivation permettant de contrôler le débit de gaz contournant la turbine. [0017] Selon un neuvième mode de réalisation particulier, le procédé de pilotage concerne un moteur auquel est associée une conduite de dérivation qui relie le collecteur d'échappement basse pression à la ligne d'échappement en contournant la turbine et qui est dépourvue de vanne de dérivation permettant de contrôler le débit de gaz contournant la turbine. [0018] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une représentation d'un premier groupe moteur dont l'introduction de carburant peut être réalisée selon un procédé de pilotage conforme à la présente invention ; - la figure 2 illustre les déplacements des soupapes d'admission et d'échappement en fonction de la position angulaire d'un piston correspondant ; et - la figure 3 est une représentation d'un second groupe moteur dont l'introduction de carburant peut être réalisée selon un procédé de pilotage conforme à la présente invention. [0019] L'invention se rapporte à un véhicule automobile, et plus particulièrement à un groupe moteur 1 d'un véhicule automobile. [0020] Le groupe moteur 1 comprend un moteur à combustion interne 2, en l'occurrence, un moteur à essence. Ce moteur comprend des chambres de combustion 3 (ici, au nombre de quatre) qui sont alimentées en carburant. [0021] Chaque chambre de combustion 3 est alimentée en air par un collecteur d'air 4 commun à toutes les chambres 3, le collecteur d'air 4 formant l'extrémité aval d'une conduite d'admission 5. La conduite d'admission 5 comprend une vanne d'air 6 qui permet de contrôler le débit d'air admis dans le moteur 2. [0022] De chaque chambre de combustion 3 débouche deux conduites d'échappement 7, 8, l'une 7, haute pression, reliant la chambre de combustion 3 à un collecteur d'échappement haute pression 9, l'autre 8, basse pression, reliant la chambre de combustion 3 à un collecteur d'échappement basse pression 10. Ainsi, au moteur 2 sont associés deux collecteurs d'échappement 9, 10, chacun de ces deux collecteurs d'échappement 9, 10 étant alimenté par toutes les chambres de combustion du moteur 2. [0023] Au moteur 2 sont également associées trois séries de cames : une première série de cames d'admission commandant des soupapes d'admission permettant de contrôler l'alimentation du moteur 2 en air, et deux séries de cames d'échappement commandant des soupape d'échappement permettant de contrôler l'échappement des gaz de combustion hors des chambres de combustion 3. Classiquement, un arbre à cames d'admission ne porte que la première série de cames. [0024] Les deux séries de cames d'échappement comprennent une série de came haute pression permettant le contrôle de l'alimentation du collecteur d'échappement haute pression 9, et une série de cames basse pression permettant le contrôle de l'alimentation du collecteur d'échappement basse pression 10. Les deux séries de cames d'échappement peuvent soit être portées par un unique arbre à cames d'échappement, soit portées par deux arbres à cames d'échappement, l'un portant toutes les cames haute pression, l'autre toute les cames haute pression. En tout état de cause, les deux séries de cames sont décalées angulairement l'une par rapport à l'autre de façon à avoir un découplage de l'alimentation des deux collecteurs d'échappement 9, 10. [0025] Le collecteur d'échappement haute pression 9 alimente une ligne d'échappement 11 qui comprend une turbine 12 et, en aval de cette dernière, un système de dépollution 13 permettant de traiter les gaz avant leur sortie dans l'atmosphère. Dans les présents exemples, la ligne d'échappement 11 est la seule ligne alimentée par le collecteur d'échappement haute pression 9 de sorte que les gaz d'échappement contenus dans ce dernier ne peuvent qu'entraîner la turbine 12 puis être envoyés dans le système de dépollution 13. Typiquement, le système de dépollution peut comprendre un dispositif catalytique d'oxydation permettant d'oxyder notamment les imbrûlés, le monoxyde de carbone et les oxydes d'azote, un dispositif catalytique de réduction permettant de réduire notamment les oxydes d'azote. [0026] Le collecteur d'échappement basse pression 10 alimente une ligne de recirculation 14 permettant la réintroduction des gaz d'échappement dans le moteur 2. La ligne de recirculation 14 débouche dans la conduite d'admission 5, en amont de la vanne d'air 6. Par ailleurs, la ligne de recirculation 14 débouche dans la conduite d'admission 5 en amont d'un compresseur 15 qui est entraîné par la turbine 12 et qui forme, avec cette dernière, un turbocompresseur. Classiquement un échangeur de chaleur 16 est disposé dans la conduite d'admission 5 entre le compresseur 15 et la vanne d'air 6 afin de permettre la régulation de la température des gaz admis dans le moteur 2 (essentiellement, afin de permettre leur refroidissement). [0027] De plus, une vanne de recirculation 17 est disposée dans la ligne de recirculation 14 et permet de contrôler le débit de gaz circulant dans cette dernière. [0028] Dans le premier mode de réalisation illustré à la figure 1, la ligne de recirculation 14 comprend un dispositif catalytique de production de dihydrogène 18 qui permet de produire du dihydrogène à partir de carburant. [0029] En outre, dans cet exemple, la ligne de recirculation 14 comprend, en amont du dispositif catalytique de production de dihydrogène 18, un injecteur de carburant 19 afin d'avoir une quantité suffisante de carburant en entrée du dispositif catalytique de production de dihydrogène 18 pour permettre la production de dihydrogène. D'autres solutions sont possibles pour permettre à du carburant d'être présent dans la ligne de recirculation 14: par exemple, soit une injection tardive de carburant dans au moins une chambre de combustion 3 quand la soupape d'échappement basse pression associée à cette chambre est dans une position ouverte (et de préférence quand la soupape d'échappement haute pression associée à cette chambre est dans une position fermée), soit une injection de carburant dans la conduite d'admission 5 quand la soupape d'admission et la soupape d'échappement basse pression sont toutes deux dans une position ouverte (et de préférence quand la soupape d'échappement haute pression est dans une position fermée). [0030] Par ailleurs, toujours dans cet exemple, la ligne de recirculation 14 comprend, en amont du dispositif catalytique de production d'hydrogène 18 et en aval de l'injecteur de carburant 19, un réchauffeur 20 permettant d'augmenter la température des gaz de façon à faciliter la production de dihydrogène se réalise dans le dispositif catalytique 18. [0031] De plus, un refroidisseur 21 permettant de refroidir les gaz en recirculation est disposé dans la ligne de recirculation 14, en aval du dispositif catalytique de production de dihydrogène 18. Ce refroidisseur 21 permet de refroidir les gaz de recirculation une fois le dihydrogène produit de façon à réduire l'encombrement de la ligne de recirculation 14. [0032] De ce fait, la ligne de recirculation 14 comprend, dans le premier mode de réalisation, d'amont en aval, depuis le collecteur d'échappement basse pression 10, l'injecteur de carburant 19, le réchauffeur 20, le dispositif catalytique de production de dihydrogène 18, le refroidisseur 21 et la vanne de recirculation 17, avant de déboucher dans la conduite d'admission 5. [0033] Dans le second mode de réalisation illustré à la figure 3, la ligne de recirculation 14 est similaire à celle représentée à la figure 1 à la différence qu'elle ne comprend ni dispositif catalytique de production de dihydrogène, ni d'injecteur de carburant, ni de réchauffeur. [0034] Par ailleurs, dans les présents modes de réalisation, une conduite de dérivation 22 relie le collecteur d'échappement basse pression 10 à la ligne d'échappement 11 en contournant la turbine 12. Ici, la conduite de dérivation 22 débouche dans la ligne d'échappement 11 en amont du système de traitement 13. Alors que dans l'exemple illustré à la figure 1, la conduite de dérivation 22 comprend une vanne de dérivation 23 qui permet de contrôler le débit de gaz contournant la turbine 12, dans l'exemple illustré à la figure 2, cette conduite ne comprend pas une telle vanne. [0035] Les trois courbes 24, 25, 26 de la figure 2 représentent, respectivement, le mouvement des soupapes d'échappement haute pression, des soupapes d'échappement basse pression et des soupapes d'admission en fonction de la position angulaire du vilebrequin par rapport à la position de point mort haut de combustion (correspondant à 0°). [0036] Dans les présents modes de réalisation, les cames haute et basse pression sont angulairement décalées de sorte que l'ouverture des soupapes haute pression est commandée en avance d'un angle d'environ 100° avant la commande de l'ouverture des soupapes basse pression (en l'occurrence, à environ 90° pour les soupapes d'échappement haute pression, et environ 190° pour les soupapes d'échappement basse pression), et que la fermeture des soupapes haute pression est commandée en avance d'un angle d'environ 65° avant la commande de la fermeture des soupapes basse pression (en l'occurrence, à environ 340° pour les soupapes d'échappement haute pression, et environ 405° pour les soupapes d'échappement basse pression). [0037] Ainsi, après la combustion du carburant dans la chambre de combustion 3 (angle à 0°) : [0038] Dans un premier temps, la soupape d'échappement haute pression est la seule soupape ouverte (de l'angle 90°à l'angle 190°), ce qui correspond à une phase 27 où la turbine 12 est activée par les gaz d'échappement haute pression. De ce fait, tous les gaz d'échappement sont utilisés pour entraîner la turbine 12. [0039] Dans un second temps, les deux soupapes d'échappement haute et basse pression sont ouvertes (de l'angle 190° à l'angle 340°), ce qui correspond à une phase où les deux collecteurs d'échappement 9, 10 sont alimentés, le collecteur basse pression 10 étant le collecteur le plus alimenté. Il est ainsi possible, selon les angles d'ouverture et de fermeture des soupapes d'échappement haute et basse pression, d'envoyer à la turbine 12 la quantité de gaz d'échappement haute pression nécessaire pour obtenir la puissance demandée, puis de diminuer le débit des gaz d'échappement haute pression du fait de l'ouverture des soupapes d'échappement basse pression. [0040] Dans un troisième temps, les soupapes d'échappement basse pression et les soupapes d'admission sont ouvertes (de l'angle 3400 à l'angle 405°), ce qui correspond à une phase 28 où, du fait de ces positions, il est possible d'envoyer du carburant dans le collecteur d'échappement basse pression 10 en injectant le carburant dans la conduite d'admission 5. [0041] Dans un quatrième temps, seules les soupapes d'admission sont ouvertes (de l'angle 405° à l'angle 595°). [0042] Quand les gaz d'échappement sont envoyés vers le collecteur d'échappement basse pression 10, il est possible d'envoyer ces gaz soit vers la ligne d'échappement 11 uniquement (vanne de recirculation 17 fermée), soit à la fois vers la ligne d'échappement et la ligne de recirculation 14 (vanne de recirculation ouverte). En outre, dans le cas où la conduite de dérivation 22 comprend une vanne de dérivation 23, il est possible d'envoyer les gaz d'échappement soit vers la ligne de recirculation 14 uniquement (vanne de recirculation 17 ouverte, vanne de dérivation 23 fermée - ce qui peut permettre d'avoir des gaz en recirculation enrichis en carburant sans les contraintes du système de dépollution 13), soit vers la ligne d'échappement 11 uniquement (vanne de recirculation 17 fermée, vanne de dérivation 23 ouvert), soit vers la ligne de recirculation 14 et la ligne d'échappement 11 (vanne de recirculation 17 et vanne de dérivation 23 ouvertes). Il est ainsi possible, selon le choix de l'envoi des gaz d'échappement basse pression, soit de n'utiliser que la ligne de recirculation 14 (avec également une possibilité d'enrichissement des gaz en dihydrogène en cas de présence d'un dispositif catalytique de production de dihydrogène 18), soit de n'utiliser que la ligne d'échappement 11 en empruntant la ligne de dérivation 22 (utilisée comme une soupape de décharge de la turbine 12). [0043] En outre, dans le premier exemple où la ligne de recirculation 14 comprend un dispositif catalytique de production de dihydrogène 18, l'ouverture simultanée des soupapes d'admission et des soupapes d'échappement basse pression pendant le troisième temps permet d'envoyer de l'air frais directement en amont du dispositif catalytique de production de dihydrogène 18 et d'avoir une richesse favorable à l'entrée de ce dispositif catalytique 18. [0044] Ainsi, pendant la phase d'échappement qui correspond aux trois premiers temps, la pression dans les cylindres 3 est réduite, ce qui permet de mieux les vidanger et de réduire le taux des gaz résiduels. [0045] Conformément à la présente invention, la quantité de carburant introduite dans chacun des cylindres 3 du moteur 2 est déterminée par un dispositif de pilotage de sorte que la richesse en carburant des gaz d'échappement, entre la turbine 12 et le système de dépollution 13 est, en moyenne sur l'ensemble des cylindres 3, au moins égale à 1 sur une période de temps de moyennage, et préférentiellement, égale à 1 sur cette période. De préférence, la période de temps de moyennage correspond à un cycle de combustion, ce qui correspond sensiblement au temps de réponse du système de dépollution 3 à une variation de richesse des gaz d'échappement. [0046] De préférence, à chaque instant, au moins un des cylindres du moteur est un cylindre enrichi dans lequel la quantité de carburant introduit est déterminée de façon à produire un gaz d'échappement dont la richesse est, sur la période de temps de moyennage, supérieure à la richesse moyenne produite par l'ensemble des cylindres 3 (qui, de préférence, est égale à 1). [0053] Ainsi, le dispositif de pilotage commande un mélange riche en carburant dans au moins un des cylindres 3 du moteur 2, et commande un mélange plus ou moins pauvre dans les autres cylindres 3 (en tout état de cause, dans au moins un cylindre) de sorte que le critère basé sur la richesse moyenne des gaz d'échappement en amont du système de dépollution 13 et en aval de la turbine 12 soit respecté. Par exemple, le dispositif de pilotage peut commander pour chacun des quatre cylindres l'introduction d'une quantité de carburant donnant une richesse de carburant après combustion égale à 1,1 pour un cylindre, 1,0 pour deux cylindres et 0,9 pour le quatrième cylindre. [0047] Le moteur peut comprendre au moins un cylindre qui est constamment employé comme cylindre enrichi. Il peut également comprendre au moins un cylindre qui est employé successivement et cycliquement, d'une part comme cylindre enrichi pendant une durée d'enrichissement (pouvant être un nombre déterminé de cycle de combustion ou une durée de fonctionnement du moteur), et d'autre part comme un cylindre non enrichi. [0048] L'invention permet d'améliorer à la fois la ligne de recirculation des gaz et la physique de la combustion du moteur essence 4-temps suralimenté, et donc d'optimiser le rendement énergétique global du moteur sur toute la plage de régime et de charge pour atteindre des niveaux de consommation spécifique très faibles, voire similaires à ceux d'un moteur diesel. [0049] Tant la présence d'un dispositif catalytique de production de dihydrogène dans la ligne de recirculation des gaz que la présence d'un cylindre enrichi permet de produire du dihydrogène, ce qui permet de booster la combustion, d'atteindre un phasage idéal de la combustion sous forte charge du moteur, et de repousser la limite du cliquetis. [0050] Enfin, le fait de réaliser un balayage d'air pendant la fin de la phase d'échappement (soupapes d'admission et d'échappement basse pression ouvertes) permet d'envoyer de l'air frais directement en amont du dispositif catalytique de production de dihydrogène et, ainsi, d'obtenir une richesse adéquate à l'entrée de ce dispositif. [0051] De plus, cette configuration peut permettre de franchir très rapidement la température d'amorçage du dispositif catalytique de production de dihydrogène 18, notamment lors d'un démarrage à froid, ou encore, d'un redémarrage après un fonctionnement en mode électrique dans le cas d'un véhicule hybride.