FR3052499A1 - Procede de limitation du taux de gaz recircules lors d’une phase transitoire - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de limitation du taux de gaz d'échappement recirculés à une admission d'air d'un moteur (1) thermique d'un véhicule automobile, un système de recirculation des gaz d'échappement débouchant dans un collecteur d'admission d'air (4), un débit des gaz recirculés et un débit d'air admis au moteur (1) étant régulés selon un mode nominal, le débit de gaz recirculés par rapport à l'air admis étant détecté en amont du moteur (1). Pour une détection d'un excès réel de gaz recirculés par rapport à l'air admis, l'excès réel de gaz étant dû à une diminution réelle du débit des gaz recirculés moins forte que ne le prévoit le mode nominal, une masse d'air admise au moteur (1) est corrigée en fonction d'une cartographie donnant une masse d'air minimale assurant une combustion satisfaisante dans le moteur (1) en fonction du taux de gaz recirculés réel et du régime du moteur.

Description

PROCEDE DE LIMITATION DU TAUX DE GAZ RECIRCULES LORS D’UNE PHASE

TRANSITOIRE

[0001] La présente invention porte sur un procédé de limitation du taux de gaz d’échappement recirculés vers une admission d’un moteur thermique lors d’une phase transitoire par l’intermédiaire d’une cartographie donnant une masse d’air minimale afin d’assurer une combustion satisfaisante dans le moteur en fonction du taux de gaz recirculés réel et du régime du moteur.

[0002] Pour réduire l’émission de substances polluantes d’un véhicule automobile à moteur thermique, il est connu d’équiper les véhicules automobiles d’une circulation de gaz d’échappement afin de récupérer les gaz d’échappement du moteur et de les réinjecter en entrée du moteur à l’admission d’air. Cette circulation des gaz d’échappement porte communément le nom de système RGE, l’abréviation RGE signifiant Recirculation des Gaz d’Echappement, ce système étant aussi connu sous l’abréviation anglo-saxonne d’EGR.

[0003] Dans ce qui va suivre, il sera utilisé indifféremment système de recirculation des gaz d’échappement ou système RGE pour la désignation d’un tel système. L’abréviation RGE pourra aussi être utilisée en association avec un élément du système pour le désigner comme par exemple vanne RGE ou échangeur de chaleur RGE, débit RGE, taux de gaz RGE pour taux de gaz recirculés.

[0004] Les substances polluantes émises par un véhicule automobile sont principalement des oxydes et notamment des oxydes d’azote, aussi dénommés sous l’abréviation NOx, formés par la réaction à haute température de l’oxygène avec l’azote. Les gaz d’échappement, déjà utilisés par le moteur, sont relativement pauvres en oxygène et le fait de les faire recirculer dans l’admission du moteur thermique à la place de l’air frais alimentant le moteur diminue la quantité d’oxygène disponible et donc la formation de NOx.

[0005] Le système RGE peut être soit muni d’une boucle ou soit il peut exister deux boucles de circulation de gaz d’échappement dans un système RGE pour un moteur turbocompressé, la première boucle étant la boucle basse pression ou boucle BP et la seconde la boucle haute pression ou boucle HP. Il est aussi possible de prévoir une boucle HP associée à une boucle BP. La présente invention s’applique indifféremment à ces trois systèmes RGE, soit des systèmes RGE HP, RGE BP ou à une combinaison de ces deux systèmes, soit un système RGE HP et BP. La figure 1 illustre un système RGE HP et BP dans un ensemble moteur et la figure 2 illustre un système RGE HP, mais de ces figures il est possible d’extrapoler un système RGE BP aussi objet de l’invention.

[0006] D’une manière générale comme montré aux figures 1 et 2, il est connu qu’un système RGE HP débouche, dans un collecteur d’admission d’air 4 du moteur 1 tandis qu’un système RGE BP débouche plus en amont dans une conduite ou ligne d’admission d’air.

[0007] Pour un ensemble moteur comprenant l’un des trois systèmes RGE détaillés précédemment, il est prévu un calculateur moteur gérant le fonctionnement de l’ensemble moteur avec pilotage d’un débit des gaz recirculés et d’un débit d’air admis au moteur, de même que la position de divers actionneurs aussi bien pour l’admission d’air que pour l’injection de carburant dans le moteur.

[0008] En effet, le pilotage du couple d’un moteur thermique passe par la gestion du débit d’air comme du débit de carburant. Cette gestion du débit d’air est assurée par différents actionneurs de vannes présentes dans l’admission d’air ou dans une boucle RGE auquel cas les vannes sont dites vannes RGE. On pourra citer comme autres actionneurs des actionneurs d’arbres à cames d’admission et d’échappement, des actionneurs de levée de soupapes d’admission et d’échappement, un actionneur de soupape de décharge pour un turbocompresseur, etc.

[0009] En particulier, un mécanisme de distribution à calage variable permet d’obtenir une commande de la synchronisation des soupapes qui dépend de certaines conditions de fonctionnement du moteur, ces conditions pouvant être très différentes lors de la circulation du véhicule avec un tel moteur à combustion interne. Ainsi, il est possible d’améliorer la consommation en carburant du véhicule de même que les émissions d’échappement du véhicule.

[0010] La variation de la distribution s’effectue par l’action de déphaseurs aussi bien à l’admission qu’à l’échappement du moteur. De façon connue en soi, le pilotage des déphaseurs est déterminé via l’application de consignes de positions définies en fonction des différents modes de combustion puis adaptées en fonction de plusieurs paramètres.

[0011] Ces actionneurs sont pilotés afin de respecter au plus vite la consigne de débit d’air afin d’assurer le respect du couple de consigne. Il existe aussi une consigne de gaz recirculés ou consigne RGE concernant le taux de gaz RGE recirculés à l’admission du moteur.

[0012] Lors d’une chute de la consigne RGE, la ou les vannes RGE, aux figures 1 et 2 une vanne RGE 14 pour la boucle HP et une vanne RGE 14a pour la boucle BP, pouvant être commandées en position fermée ou lors des phases de levers de pied du conducteur de la pédale d’accélérateur, ce qui représente une phase transitoire de charge en air, l’évacuation des gaz RGE contenus dans la ligne d’admission en aval d’une vanne RGE 14, 14a considérée n’est pas immédiate à la fermeture de cette dernière.

[0013] En effet, notamment pour la vanne RGE 14a de la boucle BP, les vannes RGE 14, 14a se trouvent plus ou moins éloignés de l’admission d’air et leur fermeture n’empêche pas l’écoulement des gaz RGE se trouvant en aval des vannes 14, 14a vers le moteur 1 d’où un excès réel de gaz RGE admis dans le moteur 1.

[0014] La non-coordination avec la gestion des autres actionneurs de la boucle d’air comme ceux des arbres à cames et de la vanne d’admission d’air peut entraîner une forte augmentation du taux de gaz RGE en amont des soupapes d’admission, en particulier dans le cas d’une gestion de la vanne d’admission d’air visant à obtenir le débit d’air de consigne au plus vite.

[0015] Le document WO-A-98/35149 décrit un procédé de commande d’un moteur à combustion interne équipé d’un système de recirculation des gaz d’échappement muni d’une vanne RGE. Le moteur est également équipé d’un dispositif de régulation d’un mélange air/carburant injecté dans un circuit d’admission en fonction du signal d’une sonde à oxygène placée dans le circuit d’échappement. Les commandes de la vanne RGE sont synchronisées avec au moins une transition d’une correction de la richesse du mélange pour atténuer les pics de pollution transitoires générés par la commande de la vanne RGE. La fermeture de la vanne RGE intervient pendant une phase d’appauvrissement du mélange air/carburant.

[0016] Le problème à la base de la présente invention est, pour un moteur thermique présentant un système de recirculation de gaz d’échappement basse pression, haute pression ou basse et haute pression, de compenser un excès de gaz de recirculation alimentant le moteur se formant lors d’une phase transitoire de fonctionnement du moteur suivant une décélération du véhicule.

[0017] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé de limitation du taux de gaz d’échappement recirculés à une admission d’air d’un moteur thermique d’un véhicule automobile, un système de recirculation des gaz d’échappement débouchant dans un collecteur d’admission d’air, un débit des gaz recirculés et un débit d’air admis au moteur étant régulés selon un mode nominal assurant une combustion optimale dans le moteur, le débit de gaz d’échappement recirculés par rapport à l’air admis étant détecté en amont du moteur, caractérisé en ce que, pour une détection d’un excès réel de gaz recirculés par rapport à l’air admis lors d’une phase de régulation impliquant une chute du débit des gaz recirculés ou lors d’une décélération du véhicule impliquant une diminution des débits de gaz recirculés et d’air, l’excès réel de gaz recirculés étant dû à une diminution réelle du débit des gaz recirculés moins forte que ne le prévoit le mode nominal, une masse d’air admise au moteur est corrigée en fonction d’une cartographie donnant une masse d’air minimale afin d’assurer une combustion satisfaisante dans le moteur en fonction du taux de gaz recirculés réel et du régime du moteur.

[0018] L’effet technique obtenu est une dilution au moteur des gaz recirculés dans une masse d’air d’admission plus forte que ne le prévoyait le mode nominal et donc une limitation du taux de gaz recirculés pour chaque cylindre du moteur, ce qui pouvait entraîner des instabilités de combustion.

[0019] Afin de s’assurer de ne pas imposer au moteur un taux RGE excessif vis-à-vis de la masse d’air admise, on peut augmenter la masse d’air admise par rapport à la masse d’air prévue par le mode nominal. Cela peut se traduire par un ralentissement de la diminution de l’air admis lors d’une décélération afin de diluer le taux RGE avec un débit d’air suffisant lors des transitoires de charge décroissants.

[0020] En effet, la quantité de gaz RGE comprise entre le collecteur d’admission d’air et la vanne RGE haute pression dans une boucle d’un système RGE HP n’est pas négligeable de même que la quantité de gaz RGE mélangée à de l’air comprise entre le collecteur d’admission d’air et la vanne RGE basse pression dans une boucle d’un système RGE BP, la vanne RGE basse pression se trouvant beaucoup plus loin en aval du collecteur d’admission qu’une vanne RGE haute pression. Ceci est néanmoins compensé du fait que, dans une boucle BP d’un système RGE après la vanne RGE basse pression les gaz EGR sont mélangés avec de l’air et donc n’occupent pas tout le volume possible entre le collecteur d’admission d’air et la vanne RGE.

[0021] La correction de la masse d’air permet non seulement la dilution du débit de gaz RGE en procurant un débit d’air plus important à l’admission du moteur, bénéfique à la stabilité de combustion mais permet également d’absorber plus rapidement la masse de gaz RGE stockée dans le système RGE en aval d’une vanne RGE intégrée dans ce système.

[0022] La contrepartie de cette modification du comportement de la diminution du débit d’air est une dégradation significative de la dynamique de la charge en air du moteur, qui va entraîner un excès d’air lors des transitoires descendants. Cependant, lors de transitoires descendants sans excès de gaz RGE, il est tout à fait possible de suspendre le procédé et de revenir au mode nominal, le procédé de limitation selon l’invention n’étant que temporaire et spécifique.

[0023] L’utilisation du procédé selon la présente invention permet de ne pas brider le taux de gaz RGE en régime stabilisé à cause d’un risque d’instabilité de combustion en transitoire de charge. Ceci permet de faire de fonctionner le moteur avec le taux de gaz RGE le plus élevé possible, permettant d’aller chercher le gain en consommation maximum pouvant être obtenu avec la technologie RGE.

[0024] Egalement, ceci permet lors de la conception du moteur de ne considérer que le taux RGE optimum en stabilisé et de ne pas considérer de transitoire particulier, faisant gagner beaucoup de temps en terme d’essais de conception et de validation des réglages en mise au point.

[0025] Avantageusement, le débit d’air est piloté suivant une consigne d’admission d’air, une masse d’air par coup ou un remplissage par coup.

[0026] Avantageusement, quand le débit d’air est piloté suivant une consigne d’admission d’air, la consigne d’admission d’air est mise en œuvre par un pilotage d’une vanne d’admission d’air.

[0027] Avantageusement, le pilotage de la vanne d’admission d’air s’effectue en fonction d’une valeur maximale de débit d’air entre une valeur de débit issue d’une consigne de couple selon le mode nominal et une valeur de débit correspondante à la masse d’air minimale issue de la cartographie à un instant donné.

[0028] Avantageusement, le système de recirculation des gaz d’échappement est un système haute pression, basse pression ou haute et basse pression en comprenant au moins une vanne de recirculation dont l’ouverture est pilotée suivant une consigne de débit de gaz de recirculation à l’admission du moteur.

[0029] L’invention concerne aussi un calculateur moteur comportant une mémoire stockant des instructions pour la mise en œuvre d’un tel procédé de limitation du taux de gaz d’échappement recirculés.

[0030] L’invention concerne aussi un ensemble moteur comprenant un moteur thermique étant associé avec un turbocompresseur, une ligne d’admission d’air en entrée du moteur débouchant sur un collecteur d’admission du moteur, une ligne d’échappement en sortie du moteur et au moins un système de recirculation des gaz d’échappement prélevés dans la ligne d’échappement débouchant dans le collecteur d’admission d’air, un calculateur moteur gérant le fonctionnement de l’ensemble moteur avec pilotage d’un débit des gaz recirculés et d’un débit d’air admis au moteur, caractérisé en ce que, sur une phase transitoire de charge en air du moteur thermique avec excès de gaz recirculés par rapport à l’air admis, la masse d’air à l’admission du moteur est pilotée conformément à un tel procédé ou en ce que le calculateur moteur est un tel calculateur.

[0031] La présente invention peut être appliquée pour tout type de lever de pied avec ou sans changement de rapport, pour toutes les applications comme boîte de vitesses manuelles, manuelles pilotées ou robotisées et boîte de vitesses automatique avec ou sans système DCT à double embrayage. La présente invention est aussi applicable pour tout ensemble moteur équipé de tout type d’actionneurs RGE, par exemple pneumatiques, électriques, etc..., et de tout type d’actionneurs de débit d’air, par exemple vanne papillon, vanne à boisseau, etc.

[0032] Avantageusement, l’admission d’air du moteur comprend une vanne papillon ou une vanne à boisseau pour la régulation du débit d’air.

[0033] Avantageusement, le système de recirculation est un système de recirculation haute pression avec un piquage d’une boucle du système sur la ligne d’échappement en amont d’une turbine du turbocompresseur, un système de recirculation basse pression avec piquage d’une boucle du système en aval de la turbine ou un système de recirculation haute et basse pression avec des piquages de deux boucles du système sur la ligne d’échappement respectivement en amont et en aval de la turbine.

[0034] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels : - les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d’un ensemble moteur muni de déphaseurs d’admission et d’échappement et d’un système RGE respectivement HP et BP à la figure 1 et HP à la figure 2, la limitation du taux de gaz d’échappement recirculés à une admission d’air d’un moteur thermique lors d’une phase transitoire de charge en air d'un moteur thermique pouvant être effectuée conformément à un procédé selon la présente invention, - la figure 3 montre des courbes illustrant l’évolution du taux de gaz RGE et de pression moyenne indiquée réels avec leur consigne respective dans la ligne d’admission d’air lors d'un lever de pied pour un système RGE HP selon l’état de la technique sans mise en oeuvre du procédé de limitation selon la présente invention, - la figure 4 montre des courbes de charge en air courante, de taux RGE, de position d’une vanne papillon et de consigne d’admission lors d’une phase transitoire avec décélération du véhicule respectivement selon l’état de la technique et avec mise en oeuvre du procédé de limitation selon la présente invention, - la figure 5 montre une cartographie utilisée dans le procédé de limitation selon la présente invention ainsi qu’une étape du procédé concernant la détermination de la consigne de position d’une vanne papillon en tant que vanne d’admission d’air régulant l’admission d’air au moteur.

[0035] Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques, notamment en ce qui concerne la figure 1.

[0036] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références désignées.

[0037] Aux figures 1 et 2, le moteur 1 présente trois cylindres 3, à son entrée, un collecteur d’admission d’air 4 relié à une ligne d’admission d’air 6, 18. La figure 1 montre une boucle HP et une boucle BP tandis que la figure 2 montre une boucle HP sans boucle BP. Les références 11, 12 et 14a ne sont donc pas présentes à cette figure 2.

[0038] La portion la plus en amont 18 de la ligne 6, 18 contient de l’air frais tandis que la portion la plus en aval 6 contient de l’air mélangé en premier avec des gaz RGE en provenance d’une boucle RGE BP 12 comprenant un échangeur de chaleur 11, ceci uniquement pour la figure 1. Le moteur 1 comprend, à sortie, un collecteur d’échappement 2 relié à une ligne d’échappement 5 comprenant un ou des éléments de dépollution 9 des gaz d’échappement évacués par la ligne 5.

[0039] L’ensemble moteur formé par le moteur et ses accessoires comprend aussi une boucle RGE HP 13 débouchant directement dans le collecteur d’admission 4 après passage dans un échangeur de chaleur 15 avec mélange dans le collecteur d’admission 4 des gaz RGE de la boucle RGE HP 13 et l’air, déjà mélangé avec des gaz RGE de la boucle RGE BP 12 quand présente, de la ligne d’admission d’air 6, 18.

[0040] L’ensemble moteur peut présenter un turbocompresseur. Dans ce cas, la ligne d’échappement 5 peut comporter une turbine 7 tandis que la ligne d’admission d’air 6, 18 comprend un compresseur 8 positionné dans la portion la plus en aval 6 de la ligne 6, 18.

[0041] La boucle d’un système RGE HP 13 ou BP 12, cette dernière quand présente, comporte un piquage sur la ligne d’échappement 5. La boucle 13 d’un système RGE HP présente son piquage en entrée de la ligne d’échappement 5 juste en sortie ou dans le collecteur d’échappement 2 du moteur thermique et donc avant la turbine 7.

[0042] Quand présente, la boucle 12 d’un système RGE BP présente son piquage plus en aval sur la ligne d’échappement 5 que pour un système RGE haute pression, avantageusement en aval du ou des d’éléments de dépollution 9. Chaque boucle 12, 13 des systèmes RGE comprend une vanne de recirculation ou vanne RGE 14, 14a qui régule le débit ou le taux de gaz d’échappement recirculés ou taux de gaz RGE dans la boucle 12, 13 respective. L’ouverture de chaque vanne RGE 14, 14a peut être pilotée suivant une consigne de débit de gaz de recirculation à l’admission du moteur 1.

[0043] Ainsi, en fonction du positionnement de la vanne ou des vannes RGE 14, 14a par rapport à la ligne d’admission d’air 6, 18, l’air admis dans le cylindre 2 est composé pour un moteur avec une vanne RGE BP 14a, dans la portion la plus en aval 6 de la ligne 6, 18, c’est-à-dire en aval de la vanne RGE BP 14a, d’un mélange d’air frais et de gaz RGE, à hauteur du taux de gaz RGE dans le moteur. Pour un moteur avec une vanne RGE HP 14, uniquement des gaz RGE circulent dans la portion de la boucle RGE HP 13 s’étendant de la vanne RGE HP 14 vers le collecteur d’admission d’air 4 du moteur, ces gaz RGE étant mélangés dans le collecteur d’admission 4 avec de l’air frais pour un système RGE HP ou un mélange d’air frais et de gaz RGE BP pour un système RGE HP et BP.

[0044] La portion la plus en amont 18 de la ligne d’admission 6, 18 parcourue seulement par de l’air frais peut comporter un filtre à air 17, tandis que la portion la plus en aval peut comporter un refroidisseur d’air 16 de l’air pur, dans le cas d’un système RGE HP, ou de l’air mélangé avec des gaz RGE dans le cas d’un système RGE BP ou RGE HP et BP, ces gaz ou cet air ayant été chauffés par passage dans le compresseur 8.

[0045] Dans le cas spécifique d’un système RGE HP, le taux de gaz RGE à l’entrée du moteur peut être très variable, ce qui conduit dans le pire des cas, à ce que le moteur reçoive directement une bouffée de gaz RGE purs.

[0046] La vanne RGE HP 14 ou BP 14a, quand seule présente dans un système RGE HP ou BP ou chaque vanne RGE HP 14 et BP 14a dans le cas d’un système RGE HP et BP est pilotée par un calculateur d’un contrôle commande moteur en charge du bon fonctionnement du moteur thermique en fonction d’une consigne de débit ou de taux de gaz RGE dans le moteur des gaz RGE, consigne qui sera ci-après dénommée consigne RGE.

[0047] Le moteur thermique associé à un des systèmes RGE précédemment décrits peut être un moteur muni d’un mécanisme VVT ou de distribution à calage variable des soupapes, dénommée en anglais « variable valve timing mechanism ». Aux figures 1 et 2, chaque cylindre présente deux soupapes d’admission et deux soupapes d’échappement.

[0048] Un tel mécanisme de distribution à calage variable permet d’obtenir une commande de la synchronisation des soupapes qui dépend de certaines conditions de fonctionnement du moteur, ces conditions pouvant être très différentes lors de la circulation du véhicule avec un tel moteur à combustion interne. Ainsi, il est possible d’améliorer la consommation en carburant du véhicule de même que les émissions d’échappement du véhicule.

[0049] La variation de la distribution s’effectue par l’action de déphaseurs aussi bien à l’admission qu’à l’échappement du moteur. De façon connue en soi, le pilotage des déphaseurs est déterminé via l’application de consignes de positions définies en fonction des différents modes de combustion puis adaptées en fonction de plusieurs paramètres.

[0050] Pour tous les systèmes de recirculation des gaz d’échappement qu’ils soient haute pression HP, basse pression BP ou combinant deux boucles respectivement haute et basse pression HP et BP, il est connu que chaque vanne RGE peut être à l’origine de problèmes sur certaines phases de vie du moteur telles que les écarts de boucle par rapport à la consigne de débit RGE ou de taux de RGE dans le moteur, par exemple un excès de gaz RGE par rapport à la consigne RGE, ou lors des levers de pied du conducteur du véhicule sur la pédale d’accélérateur avec ou sans changement de rapport de boîte de vitesses.

[0051] En effet, lors d’une chute de la consigne RGE, la ou les vannes RGE présentes dans les système RGE pouvant être commandées en position fermée ou lors des phases de levers de pied, c’est-à-dire correspondant à un transitoire de charge en air, l’évacuation des gaz RGE contenus dans la ligne d’admission en aval de la vanne RGE considérée n’est pas immédiate à la fermeture de cette dernière.

[0052] Ceci est montré à la figure 3 qui illustre un exemple d'évolution du taux de gaz RGE dans la ligne d’admission d’air lors d'un lâcher de pied pour une application avec vanne RGE d’un système RGE haute pression. De plus, la durée relative à l’évacuation des gaz RGE par le moteur et leur concentration sont dépendantes de l’architecture du moteur retenue. Par exemple, plus la ou les boucles du système RGE entre la ou les vannes RGE et le moteur sont longues, plus les gaz mettront de temps à être vidangés par le moteur.

[0053] La courbe avec des carrés montre la consigne de pression moyenne indiquée aussi connue sous l’abréviation PMI et référencée PMIc à cette figure tandis que la courbe avec des losanges illustre la PMI réelle ou PMIr. La courbe avec des triangles illustre la consigne RGE ou RGEc tandis que la courbe avec des cercles illustre le taux de RGE réel dans le moteur ou RGEr qui ne suit pas la consigne RGE ou RGEc lors d’un transitoire, étant donné qu’il faut du temps pour vidanger les gaz RGE.

[0054] Le pilotage du couple d’un moteur à combustion interne, notamment un moteur à carburant essence, passe par la gestion du débit d’air. Cette gestion est assurée par différents actionneurs d’air, notamment les actionneurs de distribution à calage variable, la soupape de décharge ou la vanne papillon à l’admission d’air en tant que vanne d’admission d’air. Ces actionneurs sont pilotés afin de respecter au plus vite la consigne de débit d’air afin d’assurer le respect du couple de consigne.

[0055] Lors d’une chute d’une consigne RGE, la ou les vannes RGE pouvant être commandées en position fermée, ou lors des phases de levers de pied représentant des transitoires de charge en air, l’évacuation des gaz RGE contenus dans la ligne d’admission en aval de la vanne RGE considérée n’est pas immédiate à la fermeture de la vanne RGE.

[0056] En effet, une consigne de fermeture de débit RGE ne se traduit pas forcément par une annulation brutale du débit RGE, alors que la diminution du débit d’air est régulée comme si cette consigne provoquait instantanément la fermeture du débit RGE. Ceci est valable plus la vanne RGE 14, 14a est à distance du moteur, les gaz d’échappement RGE se trouvant en aval de cette vanne RGE 14 et en amont du collecteur d’admission d’air 4 continuant à pénétrer dans les cylindres 3 du moteur 1.

[0057] En se référant notamment aux figures 1 et 2, afin d’éviter la formation d’un tel excès de gaz RGE à l’admission du moteur, la présente invention propose un procédé de limitation du taux de gaz d’échappement recirculés à une admission d’air d’un moteur 1 thermique d’un véhicule automobile. Le moteur est associé à un système de recirculation des gaz d’échappement ou RGE débouchant directement ou indirectement dans un collecteur d’admission d’air 4.

[0058] Un débouché direct est celui des gaz d’échappement pour un système RGE HP et un débouché indirect est celui des gaz d’échappement pour un système RGE BP, la boucle BP 12 se joignant à la ligne d’admission d’air après la portion la plus en amont 18 de la ligne d’admission 6, 18. Il est à garder à l’esprit que la présente invention s’applique aux trois systèmes RGE que sont les systèmes HP, BP et le système HP et BP.

[0059] Un débit des gaz recirculés et un débit d’air admis au moteur 1 sont régulés selon un mode nominal assurant une combustion optimale dans le moteur, le débit de gaz d’échappement recirculés par rapport à l’air admis étant détecté en amont du moteur 1.

[0060] Selon l’invention, pour une détection d’un excès réel de gaz recirculés par rapport à l’air admis lors d’une phase de régulation impliquant une chute du débit des gaz recirculés ou lors d’une décélération du véhicule impliquant une diminution des débits de gaz recirculés et d’air, l’excès réel de gaz recirculés étant dû à une diminution réelle du débit des gaz recirculés moins forte que ne le prévoit le mode nominal, une masse d’air admise au moteur 1 est corrigée en fonction d’une cartographie donnant une masse d’air minimale afin d’assurer une combustion satisfaisante dans le moteur 1 en fonction du taux de gaz recirculés réel et du régime du moteur.

[0061] Il est possible de travailler aussi bien sur une consigne d’admission d’air, une masse d’air par coup ou un remplissage par coup, le débit d’air pouvant être piloté selon un de ses trois modes. Dans une forme de réalisation préférentielle de la présente invention, il est préféré un pilotage par une consigne d’amission d’air, s’appliquant sur une vanne d’admission d’air, cette vanne étant une vanne à boisseau ou une vanne papillon ou tout autre moyen technique équivalent.

[0062] Ainsi, quand le débit d’air est piloté suivant une consigne d’admission d’air, la consigne d’admission d’air est mise en œuvre par un pilotage d’une vanne d’admission d’air. Ce pilotage de la vanne d’admission d’air peut s’effectuer en fonction d’une valeur maximale de débit d’air entre une valeur de débit issue d’une consigne de couple selon le mode nominal et une valeur de débit correspondante à la masse d’air minimale issue de la cartographie à un instant donné.

[0063] Ceci est illustré à la figure 5. A cette figure, il est illustré une cartographie donnant un débit d’air deb air en fonction du régime moteur N et d’un pourcentage de taux de gaz recirculés réels %RGEr. Cette valeur de débit d’air deb air est comparée à une valeur de consigne de débit d’air à une vanne papillon Deb Pap cons en admission du moteur, cette valeur pouvant être estimée par un calculateur moteur selon le mode nominal.

[0064] Il est pris en 19 la valeur maximale entre ces deux valeurs comme consigne corrigée de débit à la vanne papillon Deb Pap cons cor. Cette valeur de consigne corrigée de débit à la vanne papillon Deb Pap cons cor sert à fixer en 20 une consigne de position de la vanne papillon Pos Pap cons. Il est à garder à l’esprit que la correction effectuée peut être autre que concernant une valeur de consigne de débit à la vanne papillon, par exemple être une masse d’air par coup corrigée. Une autre vanne d’admission d’air qu’une vanne papillon peut aussi être utilisée.

[0065] La figure 4 montre les améliorations apportées par la mise en oeuvre du procédé de limitation selon la présente invention par rapport à un procédé sans limitation de l’état de la technique.

[0066] Il est suivi l’évolution de quatre paramètres en fonction du temps lors d’une phase transitoire de décélération. Ces quatre paramètres sont la charge en air courante CA, le taux de gaz recirculés %RGE, la position papillon P en tant que vanne d’admission d’air et la pression admission de consigne adm cons, ceci pour chacun de ces paramètres selon un pilotage conforme à l’état de la technique comp ini et selon un procédé conforme à la présente invention comp cor sous la forme d’une courbe avec des carrés.

[0067] Il peut être vu que selon le procédé de limitation du taux de gaz RGE conforme à la présente invention, la charge en air courante diminue moins fortement, le taux de gaz recirculés %RGE n’augmente presque pas et efface le pic obtenu selon l’état de la technique, ce qui était recherché. Ceci est obtenu du fait que le papillon P reste plus ouvert qu’un papillon piloté selon la consigne de papillon normale et que la pression admission de consigne adm cons diminue moins fortement.

[0068] L’invention concerne aussi un calculateur moteur comportant une mémoire stockant des instructions pour la mise en oeuvre d’un tel procédé de limitation du taux de gaz d’échappement recirculés.

[0069] Enfin, la présente invention concerne un ensemble moteur comprenant un moteur 1 thermique étant associé avec un turbocompresseur 7, 8, une ligne d’admission d’air 6, 18 en entrée du moteur 1 débouchant sur un collecteur d’admission 4 du moteur, une ligne d’échappement 5 en sortie du moteur 1 et au moins un système de recirculation des gaz d’échappement ou système RGE prélevés dans la ligne d’échappement 5 vers l’admission du moteur 1.

[0070] Le système RGE est comme défini précédemment en débouchant directement ou indirectement sur un collecteur d’admission d’air 4. Ce que signifie directement ou indirectement a été précédemment expliqué et s’applique respectivement à une boucle HP et une boucle BP.

[0071 ] Un calculateur moteur gère le fonctionnement de l’ensemble moteur avec pilotage d’un débit des gaz RGE et d’un débit d’air admis au moteur. Selon l’invention, sur une phase transitoire de charge en air du moteur 1 thermique avec détection d’un excès réel de gaz recirculés par rapport à l’air admis, la masse d’air à l’admission du moteur est pilotée conformément à un tel procédé ou le calculateur moteur de l’ensemble est un calculateur tel que précédemment décrit.

[0072] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims (9)

1. Revendications :

   1. Procédé de limitation du taux de gaz d’échappement recirculés à une admission d’air d’un moteur (1) thermique d’un véhicule automobile, un système de recirculation des gaz d’échappement débouchant dans un collecteur d’admission d’air (4), un débit des gaz recirculés et un débit d’air admis au moteur (1) étant régulés selon un mode nominal assurant une combustion optimale dans le moteur, le débit de gaz d’échappement recirculés par rapport à l’air admis étant détecté en amont du moteur (1), caractérisé en ce que, pour une détection d’un excès réel de gaz recirculés par rapport à l’air admis lors d’une phase de régulation impliquant une chute du débit des gaz recirculés ou lors d’une décélération du véhicule impliquant une diminution des débits de gaz recirculés et d’air, l’excès réel de gaz recirculés étant dû à une diminution réelle du débit des gaz recirculés moins forte que ne le prévoit le mode nominal, une masse d’air admise au moteur (1) est corrigée en fonction d’une cartographie donnant une masse d’air minimale afin d’assurer une combustion satisfaisante dans le moteur (1) en fonction du taux de gaz recirculés réel (%RGEr) et du régime du moteur (N).
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le débit d’air est piloté suivant une consigne d’admission d’air, une masse d’air par coup ou un remplissage par coup.
3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel, quand le débit d’air est piloté suivant une consigne d’admission d’air, la consigne d’admission d’air est mise en œuvre par un pilotage d’une vanne d’admission d’air.
4. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le pilotage de la vanne d’admission d’air s’effectue en fonction d’une valeur maximale de débit d’air entre une valeur de débit issue d’une consigne de couple selon le mode nominal et une valeur de débit correspondante à la masse d’air minimale issue de la cartographie à un instant donné.
5. 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de recirculation des gaz d’échappement est un système haute pression, basse pression ou haute et basse pression en comprenant au moins une vanne de recirculation (14, 14a) dont l’ouverture est pilotée suivant une consigne de débit de gaz de recirculation à l’admission du moteur (1).
6. 6. Calculateur moteur comportant une mémoire stockant des instructions pour la mise en oeuvre d’un procédé de limitation du taux de gaz d’échappement recirculés selon l'une quelconque des revendications précédentes.
7. 7. Ensemble moteur comprenant un moteur (1) thermique étant associé avec un turbocompresseur (7, 8), une ligne d’admission d’air (6, 18) en entrée du moteur (1) débouchant sur un collecteur d’admission (4) du moteur, une ligne d’échappement (5) en sortie du moteur (1) et au moins un système de recirculation des gaz d’échappement prélevés dans la ligne d’échappement (5), le système débouchant en amont du moteur (1) dans le collecteur d’admission (4) d’air, un calculateur moteur gérant le fonctionnement de l’ensemble moteur avec pilotage d’un débit des gaz recirculés et d’un débit d’air admis au moteur, caractérisé en ce que, sur une phase transitoire de charge en air du moteur (1) thermique avec excès de gaz recirculés par rapport à l’air admis, la masse d’air à l’admission du moteur est pilotée conformément à un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 ou en ce que le calculateur moteur est un calculateur moteur selon la revendication 6.
8. 8. Ensemble moteur (1) selon la revendication 7, dans lequel l’admission d’air (4) du moteur comprend une vanne papillon ou une vanne à boisseau pour la régulation du débit d’air.
9. 9. Ensemble moteur (1) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le système de recirculation est un système de recirculation haute pression avec un piquage d’une boucle (13) du système sur la ligne d’échappement (5) en amont d’une turbine (7) du turbocompresseur (7, 8), un système de recirculation basse pression avec piquage d’une boucle (12) du système en aval de la turbine (7) ou un système de recirculation haute et basse pression avec des piquages de deux boucles (12, 13) du système sur la ligne d’échappement (5) respectivement en amont et en aval de la turbine (7).