FR2996596A1 - Procede de determination de la masse d'air frais admise a l'interieur d'une chambre de combustion, calculateur pour ce procede et vehicule equipe de ce calculateur - Google Patents

Procede de determination de la masse d'air frais admise a l'interieur d'une chambre de combustion, calculateur pour ce procede et vehicule equipe de ce calculateur Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination de la masse, Ma, d'air frais compris dans un mélange gazeux admis à l'intérieur d'une chambre de combustion (8) d'un cylindre (2) d'un moteur thermique fonctionnant selon un cycle comprenant une phase d'admission de l'air frais par une soupape (10) d'admission, caractérisé en que la détermination de la masse d'air frais, Ma, est obtenu en résolvant un système d'équations comprenant : -une première expression de la masse d'air frais admise, Ma, en fonction de la masse totale, Mtot, de mélange gazeux présent dans le cylindre (2), - une seconde expression de la masse d'air frais, Ma, passant au travers de la soupape (10) d'admission, - une température du mélange gazeux présent dans le cylindre (2) L'invention porte aussi sur un calculateur (18) agencé pour mettre en œuvre le procédé de l'invention et un véhicule (1) automobile équipé d'un tel calculateur.

Description

PROCEDE DE DETERMINATION DE LA MASSE D'AIR FRAIS ADMISE A L'INTERIEUR D'UNE CHAMBRE DE COMBUSTION, CALCULATEUR POUR CE PROCEDE ET VEHICULE EQUIPE DE CE CALCULATEUR Domaine technique de l'invention L'invention se rapporte au domaine général du contrôle-commande des moteurs thermiques. L'invention concerne plus particulièrement un procédé de détermination de la charge en air frais d'un tel moteur. L'invention a aussi pour objet un calculateur pour mettre en oeuvre le procédé et un véhicule équipé de ce calculateur. Arrière-plan technologique Il est connu de longue date de surveiller et réguler les paramètres de combustion des moteurs thermiques, et plus particulièrement l'injection de carburant et l'admission d'air, afin par exemple d'adapter la richesse du mélange air-carburant aux conditions de fonctionnement, ou encore d'optimiser la combustion, et par conséquent les performances du moteur tant en matière de puissance mécanique que de consommation ou d'émissions polluantes.
A cet effet, il est connu, notamment par le document FR2964153 ou encore FR2942503, d'estimer la charge en air frais nouvellement admis dans le cylindre en utilisant la résolution d'un système d'équations qui établit, entre les inconnues que sont la masse d'air frais et la température du mélange, deux relations résultant d'une part de l'application de la loi des gaz parfaits en fin d'admission, et d'autre part d'un bilan thermique dans la chambre de combustion. Si un tel procédé permet indéniablement d'évaluer assez précisément la charge en air frais et de réguler finement le fonctionnement du moteur, il peut toutefois ne pas être adapté pour certaines configurations du moteur.
Il existe donc un besoin pour déterminer la charge en air frais admise dans un cylindre d'un moteur thermique par un procédé qui fonctionne pour différentes configurations moteur.
L'invention porte ainsi sur un procédé de détermination de la masse, Ma, d'air frais compris dans un mélange gazeux admis à l'intérieur d'une chambre de combustion d'un cylindre d'un moteur thermique fonctionnant selon un cycle moteur comprenant une phase d'admission de l'air frais par une soupape d'admission, caractérisé en que la détermination de la masse d'air frais, Ma, est une solution du calcul d' un système d'équations comprenant : -une première expression de la masse d'air frais admise, Ma, à la fin de la phase d'admission en fonction de la masse totale, Mtot, de mélange gazeux présent dans le cylindre à la fin de la phase d'admission, - une seconde expression de la masse d'air frais, Ma, passant au travers de la soupape d'admission, - une température du mélange gazeux présent dans le cylindre à la fin de la phase d'admission. De préférence, la masse d'air frais admise, Ma, à la fin de la phase d'admission est déterminée par la relation suivante : Ma = Mtot -Mb Avec (Pcyl/ FA )X Vcyl FA MtOt = \n V x Tmelange 1 où : Pcyl FA est la pression cylindre à la fermeture de la soupape d'admission, Vcyl FA est le volume de la chambre à la fermeture de la soupape d'admission, r = R/M, avec R la constante des gaz parfaits, et M la masse molaire du mélange gazeux, n est un coefficient de correction de température, Tmelange est la température du mélange gazeux. Mb est la masse de gaz brûlés dans le cylindre à la fin de l'admission.
De préférence encore, lequel le coefficient de correction de température n vaut 0,5. De préférence, la température du mélange gazeux, Tmelange est déterminée par la relation : MaxcpaxTa+MbxcpbxTb Tmélange = Max cpa + Mb x cpb où : - Ma est la masse l'air frais, - Ta est la température de l'air frais, - cpa est la capacité calorifique massique à pression constante de l'air frais, - cpb est la capacité calorifique massique à pression constante des gaz brûlés, - Mb est la masse de gaz brûlés dans le cylindre à la fin de l'admission, - Tb est la température des gaz brûlés, Dans une variante, le moteur fonctionnant avec une phase de croisement entre la soupape (10) d'admission et une soupape d'échappement, la masse d'air frais, Ma, passant au travers de la soupape d'admission est déterminée par la relation suivante : rp Ma = (Sadmmoy - Sadm crois )X PADM x DyIFA Mbreadmis /TADM PADM Où : Sadmmoy correspond à une section efficace maximale d'ouverture de la soupape (10) d'admission, correspondant au cas idéal sans croisement de soupape. Sadmcrois correspond à une section efficace perdue pendant la phase de croisement de soupapes. PADM est la pression d'admission moyenne pendant un cycle moteur. TADm est la température admission moyenne pendant un cycle moteur.
Mbreadmis est la masse de gaz brûlés réadmis pendant la phase de croisement de soupape. (Pcyl FA 111 correspond à la fonction de Barré Saint Venant entre la pression PADM cylindre à la fermeture de la soupape d'admission et pression d'admission moyenne pendant le cycle moteur.
De préférence, la section efficace, Sadmmoy, maximale d'ouverture de la soupape d'admission est déterminée à partir d'une cartographie fonction du régime moteur et de la levée de la soupape d'admission.
De préférence, la masse de gaz brûlés réadmis, Mbreadmis, est déterminée par la relation : Mbreadmis = Sgeo X Scrois X PECHX11/ECH PADM PECH Où : - Sgeo correspond à une section géométrique de croisement, - Scrois correspond à un coefficient de correction de la section géométrique de croisement, - PECH est la pression échappement moyenne pendant le croisement de soupapes, - TECH est la température échappement moyenne sur un cycle moteur. . IF r est la fonction de Barre Saint Venant entre la pression, PADM, PADM ^,PECH d'admission moyenne pendant le cycle moteur et pression, PECH, échappement moyenne pendant le croisement de soupapes. De préférence encore le coefficient, SCrOIS I de correction de la section géométrique de croisement est déterminé à partir d'une cartographie fonction du régime moteur et de la levée de la soupape d'admission. L'invention porte aussi sur un calculateur agencé pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. L'invention porte encore sur un véhicule automobile équipé dudit calculateur.
Brève description des dessins D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule automobile équipé d'un moteur thermique comportant un calculateur conformé pour déterminer la masse d'air, Ma, admise en fin d'admission. - La figure 2 représente graphiquement les lois de levée de soupape d'admission et de soupape d'échappement. L'ordonnée indique, par exemple en millimètre, la hauteur de levée de soupape, l'abscisse indique, par exemple en degré vilebrequin, l'avancement du cycle moteur. Les références ADM et ECH indiquent respectivement la phase d'admission et la phase d'échappement.
Description détaillée La figure 1 représente schématiquement un véhicule 1 équipé d'un moteur thermique. Par exemple, le véhicule 1 est un véhicule automobile tel qu'une voiture.
Le moteur du véhicule 1 est équipé de plusieurs cylindres. Toutefois, pour simplifier l'illustration, seul un cylindre 2 de ce moteur à combustion est représenté sur la figure 1. A l'intérieur du cylindre 2, un piston 3 est monté déplaçable en translation entre un point mort haut (PMH) et un point mort bas (PMB). Ce piston 3 entraîne en rotation une manivelle 4 d'un vilebrequin 5 par l'intermédiaire d'une bielle 6. Le vilebrequin 5 entraîne en rotation, par l'intermédiaire d'un mécanisme non représenté, les roues motrices du véhicule 2 telles que la roue 7. Le cylindre 2 définit une chambre de combustion 8 délimitée par la partie supérieure du piston 3 et une culasse non représentée. Un conduit 9 d'admission d'air frais débouche dans la chambre 8 par l'intermédiaire d'une ouverture d'admission. Une soupape 10 d'admission est déplaçable entre une position fermée dans laquelle elle ferme de façon étanche à l'air frais l'ouverture d'admission, et une position ouverte dans laquelle l'air frais peut être admis à l'intérieur de la chambre 8 par l'intermédiaire de l'ouverture d'admission.
La soupape 10 est déplacée entre sa position ouverte et sa position fermée par un actionneur 11 de soupapes d'admission. Le moteur peut comprendre un répartiteur, non représenté, dont le rôle est de distribuer l'air en provenance du conduit 9 d'admission vers les différents cylindres.
Dans le cas particulier représenté ici, le moteur est à injection indirecte de carburant, autrement dit un injecteur 12 de carburant est prévu dans le conduit 9 pour injecter le carburant dans l'air frais admis à l'intérieur de la chambre 8. Ainsi, le mélange air frais/carburant commence à se produire à l'intérieur du conduit d'air d'admission.
Une bougie 13 propre à allumer le mélange air frais/carburant débouche dans la chambre 8. Cette bougie est commandée par un dispositif d'allumage 14. Un conduit 15 d'échappement débouche également à l'intérieur de la chambre 8 par l'intermédiaire d'une ouverture d'échappement. Cette ouverture d'échappement est obturable par une soupape 16 d'échappement déplaçable entre une position fermée, et une position ouverte dans laquelle les gaz brûlés contenus à l'intérieur de la chambre 8 peuvent s'échapper par l'intermédiaire du conduit 15. Cette soupape 16 est déplacée entre ces positions ouverte et fermée par un actionneur de soupapes 17.
Comme le montre la figure 2, la soupape d'admission 10 suit au cours du cycle moteur une loi de levée 21 qui définit l'évolution de la distance d'ouverture de la soupape 10 d'admission par rapport au cylindre durant le cycle moteur en une ouverture OA de soupape d'admission et une fermeture FA de soupape d'admission. La fermeture FA de la soupape d'admission marque la fin de la phase d'admission du cycle moteur.
Comme le montre encore la figure 2, la soupape d'échappement 16 suit au cours du cycle moteur une loi de levée 22 qui définit l'évolution de la distance d'ouverture de la soupape 16 d'échappement par rapport au cylindre durant le cycle moteur en une ouverture OE de soupape d'échappement et une fermeture FE de soupape d'échappement. Plus précisément, dans notre mode de réalisation, le moteur thermique comprend : -un actionneur 11 de soupape d'admission qui autorise une loi de levée variable, c'est-à- dire qui autorise, à ouverture OA de soupape d'admission et fermeture FA de soupape d'admission constantes, plus d'une évolution de la distance d'ouverture de la soupape 10 d'admission. -un actionneur 17 de soupape d'échappement qui n'autorise pas une loi de levée variable, c'est-à-dire qu'à ouverture OE de soupape d'échappement et fermeture FE de soupape d'échappement constantes, une seule évolution de la distance d'ouverture de la soupape 10 d'admission est autorisée.
Les actionneurs de soupapes 11 et 17 peuvent être des actionneurs de soupapes mécaniques. Les différents équipements du moteur susceptibles d'être commandés tels que les actionneurs 11, 17, le dispositif d'allumage 14 ou encore l'injecteur 13 de carburant sont raccordés à une unité 18 de commande du moteur ou calculateur. Pour simplifier la figure 1, les connexions entre cette unité 18 et les différents équipements commandés n'ont pas été représentées. Le calculateur 18 est également raccordé à de nombreux capteurs tels que par exemple un capteur 19 de la position du vilebrequin 5 et un capteur 20 du régime moteur N. On définit ici le régime moteur comme étant le nombre de tours par minute effectués par l'arbre d'entraînement du moteur. Le calculateur 18 est agencé pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. Le calculateur 18 comprend notamment les cartographies évoquées dans la suite de ce mémoire.
La présente invention concerne un procédé de détermination de la charge en air frais, autrement dit de la masse d'air frais compris dans un mélange gazeux admis à l'intérieur de la chambre de combustion 8 du cylindre 2 du moteur thermique, le moteur thermique fonctionnant selon un cycle moteur comprenant une phase d'admission de l'air frais par la soupape 10 d'admission.
Le principe général est basé sur un bilan des masses sur un cycle moteur des gaz entrant et sortant de la chambre 8. Ce bilan des masses est décomposé en plusieurs calculs qui ont lieu tout au long du cycle moteur.
Ainsi le remplissage total du cylindre, rempl tot, peut s'exprimer par la relation: rempl_tot = rempl cyl + Mbal Où: - rempl_tot est le remplissage en air frais total vu par exemple par une sonde de richesse, - rempl cyl est le remplissage en air frais dans le cylindre, - Mbal est la masse de gaz balayée de l'admission vers l'échappement. - Mo est une masse d'air de référence dans les Conditions Normales de Température et de Pression (CNTP), Les Conditions Normales de Température et de Pression (CNTP) correspondent ici à une température de 298,15 K et à une pression de 1013 mbar. Le remplissage en air frais dans le cylindre s'exprime de la manière suivante : rempl cyl = Ma Plus précisément, d'après le bilan des masses des gaz admis et évacués lors d'un cycle moteur, la masse Ma est donnée par une première expression. La relation est la suivante Ma = Mtot -Mb où : - Ma est la masse d'air frais dans le cylindre 2 à la fermeture, FA, de la soupape d'admission, c'est-à-dire à la fin de la phase d'admission, - Mtot est la masse totale de mélange gazeux présent dans le cylindre 2 à la fermeture FA de la soupape d'admission, - Mb est la masse de gaz brûlée dans le cylindre 2 à la fermeture FA de la soupape d'admission. La masse totale Mtot peut être déterminée par la loi des gaz parfaits, appliquée en fin d'admission, c'est-à-dire à la fermeture FA de la soupape d'admission, et corrigée en température, selon la formule suivante : Mo Mo Mtot - cYI FA X VCyl FA x Tmelange )11 où : - Pcyl FA est la pression cylindre à la fermeture FA des soupapes d'admission, - v cyl FA est le volume de la chambre calculé à la fermeture FA des soupapes d'admission, par exemple le volume résiduel du cylindre qui dépend de la position du piston par rapport à la culasse à l'instant considéré, - r = R/M, avec R la constante des gaz parfaits, et M la masse molaire du mélange gazeux, - n est un coefficient de correction de la température. De préférence, la valeur de n est de 0,5 pour laquelle il apparaît une bonne corrélation entre le modèle et la réalité mesurée. - Tmelange est la température du mélange gazeux. La température de mélange, Tmelange, est obtenue par un calcul de mélange enthalpique entre la masse de gaz brûlés, de gaz frais selon l'équation ci-dessous. MaxcpaxTa+MbxcpbxTb Tmélange = Maxcpa+Mbxcpb où : - Ma est la masse l'air frais (qui n'est pas encore déterminée), - Ta est la température de l'air frais, - cpa est la capacité calorifique massique à pression constante de l'air frais, - cpb est la capacité calorifique massique à pression constante des gaz brûlés, - Mb est la masse de gaz brûlés dans le cylindre à la fin de l'admission, - Tb est la température des gaz brûlés, Le carburant n'est pas pris en compte en injection indirecte puisqu'il n'existe qu'une seule possibilité de masse injectée à fermeture soupape admission (tout le carburant doit déjà être admis pour respecter richesse 1), la prise en compte du carburant a un intérêt en injection directe puisque selon le mode de combustion, on pourra injecter le carburant en phase de compression et donc après fermeture soupape admission. La température de mélange, Tmelange, ne sera pas forcément au plus juste mais systématiquement décalée de la même façon en injection indirecte, ce qui n'est pas dérangeant.
On détermine la masse d'air frais, Ma, passant au travers des soupapes d'admission, c'est-à-dire par l'ouverture laissée par la levée de la soupape, par une seconde expression. La relation est la suivante : où : Ma = (Sadmmoy - Sadm crois )^ PADMX IP ( p Mb readmis 'V I ADM ' Cyl FA PADM - Sadmmoy correspond à une section efficace maximale d'ouverture de la soupape d'admission, déterminée pour un cas idéal sans croisement de soupape. La section efficace maximale d'ouverture de la soupape d'admission, Sadmmoy, peut être obtenue à partir d'une cartographie fonction du régime moteur N et de la levée de la soupape d'admission, - Sadmcrois correspond à une section efficace perdue pendant la phase de croisement au croisement de soupapes. Sadm -crois peut être obtenue à partir d'une cartographie qui est fonction du régime moteur N et d'une section géométrique de croisement, Sgeo, qui, comme l'illustre la figure 2, représente l'intégrale sur un cycle moteur du minimum entre la hauteur 21 de levée de la soupape admission et la hauteur 22 de levée de la soupape échappement, c'est-à-dire la partie 23 à damier sur la figure 2. Ainsi le terme (Sadmmoy - Sadmcroj correspond à la section efficace d'ouverture de la soupape d'admission prenant en compte la phase de croisement de soupapes. - PADM est la pression d'admission moyenne pendant un cycle moteur. La pression d'admission moyenne, PADM, est relevée par exemple au niveau du répartiteur. - TADm est la température admission moyenne pendant un cycle moteur. La température admission moyenne, TADm, est relevée par exemple au niveau du répartiteur. - tp pCyl FA correspond à la fonction de Barre Saint Venant entre la pression PADM cylindre à la fermeture, FA, de la soupape d'admission et pression d'admission moyenne pendant le cycle moteur. - Mbreadmisest la masse de gaz brûlés réadmis pendant la phase de croisement de soupape, que l'on détermine par la relation suivante : Mbreadmis -Sgeo X S crois X PECH >oit PADM TECH \ PECH / où : - Sgeo est la section géométrique de croisement définie précédemment, - s est un coefficient de correction de section pour déterminer une section efficace exploitable avec la relation de Saint Venant. Le coefficient de correction de section, Scro,s, peut être obtenu à partir d'une cartographie qui est fonction du régime moteur N et de la levée de soupape admission, - PECH est la pression échappement moyenne pendant le croisement de soupapes, - TEcH est la température échappement moyenne sur un cycle moteur. . q' PADM est la fonction de Barre Saint Venant entre la pression d'admission ^,PECH moyenne pendant le cycle moteur et pression échappement moyenne pendant le croisement de soupapes.
On rappelle ici comment est définie la fonction de Barre Saint Venant 111 r s^ entre deux 2 P1 pressions P1 et P2: ( ^- Y tp ( 2 r-1 r2 Y r, r 2 1 7+1 2 "Y-E1 Si 2 y-1 ( ( - P2 P2 1 P1 2y y-1 y+1 2 y _ Où y est le rapport de la capacité calorifique à pression constante sur la capacité calorifique à volume constant. Classiquement, on considère y constant et égal à 1,44.
Finalement, la masse d'air frais Ma admise dans le cylindre à la fermeture soupape admission FA, c'est-à-dire en fin de phase d'admission est obtenue en résolvant le système d'équation suivant : Ma = Pcyl FA X Vcyl FA Mb ln x Tmelange ( p Ma = (Sadmmoy -Sadm crois )X PADM x CyIFA Mbreadmis VTADm ADM = MaxcpaxTa+MbxcpbxTb T melange Maxcpa+Mbxcpb Le procédé de l'invention s'applique pour un moteur thermique pouvant comprendre les caractéristiques suivantes : Le moteur thermique peut être du type moteur à essence multicylindres, par exemple trois cylindres. L'essence peut être par exemple un carburant du type connu E10 ou SP98. Le moteur thermique peut être du type atmosphérique, autrement dit sans turbocompresseur d'air d'admission, ou être du type suralimenté, autrement dit comprendre un turbocompresseur d'air d'admission, Le moteur thermique peut comprendre ou non un déphaseur d'arbre à cames à l'admission, Le moteur thermique peut comprendre ou non un déphaseur d'arbre à cames à l'échappement. On entend par déphaseur un dispositif qui permet un décalage angulaire dans le cycle moteur de la loi de levée qui elle reste invariable. Le moteur thermique peut être à injection directe ou indirecte de carburant, Le moteur thermique peut comprendre un circuit de recirculation des gaz brûlés de l'échappement vers l'admission, communément désigné circuit EGR, Le moteur thermique peut comprendre un dispositif d'injection d'air à l'échappement.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination de la masse, Ma, d'air frais compris dans un mélange gazeux admis à l'intérieur d'une chambre de combustion (8) d'un cylindre (2) d'un moteur thermique fonctionnant selon un cycle moteur comprenant une phase d'admission de l'air frais par une soupape (10) d'admission, caractérisé en que la détermination de la masse d'air frais, Ma, est une solution du calcul d' un système d'équations comprenant : -une première expression de la masse d'air frais admise, Ma, à la fin de la phase d'admission en fonction de la masse totale, Mtot, de mélange gazeux présent dans le cylindre (2) à la fin de la phase d'admission, - une seconde expression de la masse d'air frais, Ma, passant au travers de la soupape (10) d'admission, - une température du mélange gazeux présent dans le cylindre (2) à la fin de la phase d'admission.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la masse d'air frais admise, Ma, à la fin de la phase d'admission est déterminée par la relation suivante : Ma = Mtot -Mb Avec MtOt = (P cyl FA ) < VcYl FA (r x Tmelange )11 Où: Pcyl FA est la pression cylindre à la fermeture (FA) de la soupape d'admission, Vcyl FA est le volume de la chambre à la fermeture (FA) de la soupape (10) d'admission, r = R/M, avec R la constante des gaz parfaits, et M la masse molaire du mélange gazeux, n est un coefficient de correction de température, Tmelange est la température du mélange gazeux. Mb est la masse de gaz brûlés dans le cylindre (2) à la fin de l'admission.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le coefficient de correction de température n vaut 0,5.
  4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3, dans lequel la température du mélange gazeux, Tmelange est déterminée par la relation : MaxcpaxTa+MbxcpbxTb Tmélange = Max cpa + Mb x cpbOù: - Ma est la masse l'air frais, - Ta est la température de l'air frais, - cpa est la capacité calorifique massique à pression constante de l'air frais, - cpb est la capacité calorifique massique à pression constante des gaz brûlés, - Mb est la masse de gaz brûlés dans le cylindre à la fin de l'admission, - Tb est la température des gaz brûlés,
  5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moteur fonctionnant avec une phase de croisement entre la soupape (10) d'admission et une soupape d'échappement (18), la masse d'air frais, Ma, passant au travers de la soupape (10) d'admission est déterminée par la relation suivante : PADM ( ' , Ma = (Sadmmoy -Sadmcrois )^ _r 0Y1 FA hm iviureadmis PADM Où: Sadmmoy correspond à une section efficace maximale d'ouverture de la soupape (10) d'admission, correspondant au cas idéal sans croisement de soupape. Sadmcro,, correspond à une section efficace perdue pendant la phase de croisement de soupapes. PADM est la pression d'admission moyenne pendant un cycle moteur. TADm est la température admission moyenne pendant un cycle moteur. Mbreadmis est la masse de gaz brûlés réadmis pendant la phase de croisement de soupape. ,,.(Pcyl FA Correspond à la fonction de Barré Saint Venant entre la pression PADM cylindre à la fermeture de la soupape d'admission et pression d'admission moyenne pendant le cycle moteur.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la section efficace, Sadmmoy, maximale d'ouverture de la soupape (10) d'admission est déterminée à partir d'une cartographie fonction du régime moteur (N) et de la levée de la soupape (10) d'admission.
  7. 7. Procédé selon la revendication 5 ou la revendication 6, dans lequel la masse de gaz brûlés réadmis, Mbreadmis, est déterminée par la relation : Mbreadmis = Sgeo x Scrois X PECH X PADM ECH ^,PECH _r Où:- Sgeo correspond à une section géométrique de croisement, - Scrois correspond à un coefficient de correction de la section géométrique de croisement, - PECH est la pression échappement moyenne pendant le croisement de soupapes, - TEcH est la température échappement moyenne sur un cycle moteur. - q' rP PECH est la fonction de Barre Saint Venant entre la pression, PADM, d'admission moyenne pendant le cycle moteur et pression, PECH, échappement moyenne pendant le croisement de soupapes.
  8. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le coefficient, Scro,s, de correction de la section géométrique de croisement est déterminé à partir d'une cartographie fonction du régime moteur (N) et de la levée de la soupape (10) d'admission.
  9. 9. Calculateur (18) agencé pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  10. 10. Véhicule (1) automobile équipé d'un calculateur (18) selon la revendication 9.15
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3046630A1 (fr) * 2016-01-11 2017-07-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede d'estimation d'une masse d'air frais admise a l'interieur d'une chambre de combustion de moteur a combustion interne a levee de soupape variable
FR3101672A1 (fr) 2019-10-03 2021-04-09 Renault S.A.S Système et procédé de détermination d’un modèle de remplissage d’air dans un cylindre d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10213138A1 (de) * 2001-11-20 2003-05-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE10254475B3 (de) * 2002-11-21 2004-04-29 Siemens Ag Verfahren zum Ermitteln der Frischluft-, Restgas- und Gesamtgasmasse in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine
FR2942503A1 (fr) * 2009-02-23 2010-08-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et estimateur d'une masse d'air frais dans une chambre de combustion, procede d'estimation de remplissage total, support d'enregistrement pour ces procedes et vehicule equipe de cet estimateur.
WO2011138535A2 (fr) * 2010-05-07 2011-11-10 Peugeot Citroën Automobiles SA Procede d'estimation d'une quantite d'air frais, support d'enregistrement et estimateur pour ce procede, vehicule equipe de cet estimateur

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10213138A1 (de) * 2001-11-20 2003-05-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE10254475B3 (de) * 2002-11-21 2004-04-29 Siemens Ag Verfahren zum Ermitteln der Frischluft-, Restgas- und Gesamtgasmasse in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine
FR2942503A1 (fr) * 2009-02-23 2010-08-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et estimateur d'une masse d'air frais dans une chambre de combustion, procede d'estimation de remplissage total, support d'enregistrement pour ces procedes et vehicule equipe de cet estimateur.
WO2011138535A2 (fr) * 2010-05-07 2011-11-10 Peugeot Citroën Automobiles SA Procede d'estimation d'une quantite d'air frais, support d'enregistrement et estimateur pour ce procede, vehicule equipe de cet estimateur

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3046630A1 (fr) * 2016-01-11 2017-07-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede d'estimation d'une masse d'air frais admise a l'interieur d'une chambre de combustion de moteur a combustion interne a levee de soupape variable
WO2017121934A1 (fr) * 2016-01-11 2017-07-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede d'estimation d'une masse d'air frais admise a l'interieur d'une chambre de combustion de moteur a combustion interne a levee de soupape variable
FR3101672A1 (fr) 2019-10-03 2021-04-09 Renault S.A.S Système et procédé de détermination d’un modèle de remplissage d’air dans un cylindre d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile

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