FR3062170A1 - Procede d’autorisation de traitement de combustions anormales dans un moteur thermique de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un procédé d'autorisation de traitement de combustions anormales dans un moteur thermique de véhicule automobile comprenant une chambre de combustion, combustions anormales dues à des auto-inflammations d'un mélange air et essence non voulues, non maîtrisées et non prévisibles dans ladite chambre de combustion, un mode de fonctionnement spécifique du moteur thermique étant mis en œuvre lorsqu'une combustion anormale est détectée. Le mode de fonctionnement spécifique est autorisé tant qu'un ratio cible prédéterminé calibrable d'une masse maximale d'oxydes d'azote rejetés du moteur thermique dans les gaz d'échappement par kilomètre parcouru n'est pas atteint ou est estimé ne pas être atteint dans une prochaine durée prédéterminée non écoulée ayant commencé à un début de roulage du véhicule automobile.
Description
Titulaire(s) : PEUGEOT CITROËN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
® Mandataire(s) : PEUGEOT CITROËN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
FR 3 062 170 - A1 (54) PROCEDE D'AUTORISATION DE TRAITEMENT DE THERMIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE.
(57) L'invention porte sur un procédé d'autorisation de traitement de combustions anormales dans un moteur thermique de véhicule automobile comprenant une chambre de combustion, combustions anormales dues à des auto-inflammations d'un mélange air et essence non voulues, non maîtrisées et non prévisibles dans ladite chambre de combustion, un mode de fonctionnement spécifique du moteur thermique étant mis en oeuvre lorsqu'une combustion anormale est détectée. Le mode de fonctionnement spécifique est autorisé tant qu'un ratio cible prédéterminé calibrable d'une masse maximale d'oxydes d'azote rejetés du moteur thermique dans les gaz d'échappement par kilomètre parcouru n'est pas atteint ou est estimé ne pas être atteint dans une prochaine durée prédéterminée non écoulée ayant commencé à un début de roulage du véhicule automobile.
COMBUSTIONS ANORMALES DANS UN MOTEUR
F gliss
Sf0
Mb
PROCEDE D’AUTORISATION DE TRAITEMENT DE COMBUSTIONS ANORMALES
DANS UN MOTEUR THERMIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE [0001] La présente invention porte sur un procédé d’autorisation de traitement de combustions anormales dans un moteur thermique de véhicule automobile. Par combustions anormales, il est entendu des combustions dues à des auto-inflammations d’un mélange air et essence non voulues, non maîtrisées et non prévisibles dans une chambre de combustion du moteur thermique.
[0002] Le traitement de combustions anormales est fait par l’activation d’un mode de fonctionnement du moteur spécifique. Par exemple, il est connu, principalement pour un moteur thermique à essence, de maîtriser des phénomènes de combustions anormales et d’assurer une meilleure performance transitoire pour le moteur thermique par un traitement consistant en un balayage d’air dans la chambre de combustion du moteur thermique lorsqu’une combustion anormale est détectée et quand cette information est transmise à une unité de contrôle moteur.
[0003] Ceci n’est pas limitatif dans le cadre de la présente invention et la présente invention peut s’appliquer à n’importe quel mode de fonctionnement modifié du moteur thermique pour le traitement de combustions anormales.
[0004] Pour les moteurs à essence, lorsque le besoin d’une dynamique de couple plus importante intervient à faible régime, par exemple à un régime inférieur à 2500 tr/min, il est obtenu un gain de performance transitoire par un balayage d’air dans la chambre de combustion, ce balayage avoisinant les 10% d’air. Pour maintenir une richesse de un dans le catalyseur permettant de conserver un traitement optimal des émissions de polluants, on peut avoir recours à un enrichissement du mélange air/essence dans la chambre de combustion.
[0005] Un tel balayage est connu pour des moteurs à essence suralimentés à injection directe. Le balayage entraîne des gaz frais de l'admission vers l'échappement au moment où les soupapes admission et échappement sont simultanément ouvertes, c'est-à-dire notamment en fin de phase d'échappement et en début de phase d'admission.
[0006] Ce mode de fonctionnement spécifique du moteur thermique selon l’état de la technique pour le traitement de combustions anormales a plusieurs limites. On ne peut dépasser un certain taux de balayage, qui se situe dans les environs de 10% d’air, limitant ainsi le gain de performance transitoire par rapport à un taux de balayage non limité. On est contraint d’avoir une richesse plus importante pour maintenir une richesse de un dans le catalyseur, ce qui entraîne une pénalité à la consommation et à l’émission de dioxyde de carbone.
[0007] De plus, un tel mode de fonctionnement spécifique selon l’état de la technique ne permet pas de maîtriser l’apparition de phénomènes de combustions anormales, entraînant notamment des bruits dans le moteur appelés grondements, ces phénomènes étant accentués par l’encrassement du moteur pendant toute sa durée de vie.
[0008] Pour éviter les problèmes évoqués précédemment, selon un état de la technique, on donne accès à un mode de fonctionnement du moteur ayant un taux de balayage non limité et une richesse maintenue à un dans la chambre de combustion, ce qui n’entraîne pas une augmentation des émissions de dioxyde de carbone ou CO2.
[0009] Une telle modification du mode de fonctionnement spécifique permet de protéger le moteur en limitant les phénomènes de combustions anormales susceptibles de mettre en jeu l’intégrité physique du moteur, tout en garantissant un niveau de performance transitoire supérieur.
[0010] Néanmoins, cela aura pour effet de dégrader la performance d’un ou plusieurs éléments de dépollution équipant la ligne d’échappement des gaz rejetés du moteur thermique, notamment le catalyseur, ce qui engendre notamment des surémissions de dioxyde d’azote dans la ligne d’échappement et à la sortie de celle-ci.
[0011] Le document FR-A-2 991 723 décrit un dispositif de contrôle d'ouverture et de fermeture de soupapes d'admission et d'échappement de moteur à combustion de véhicule automobile. Il est déterminé une consigne de balayage maximale admissible en air en fonction d'un taux d'oxygène maximal admissible dans des gaz d'échappement, étant donné que le balayage entraîne un taux important d'oxygène dans les gaz d’échappement.
[0012] Ce document divulgue donc une interdiction du balayage quand un taux d’oxygène maximal est présent dans les gaz d’échappement, ceci principalement pour protéger un élément de dépollution pouvant vieillir prématurément sous fort taux d’oxygène. Par contre, ce document n’est pas relatif à l’autorisation d’un mode de fonctionnement spécifique d’un moteur thermique pour combattre des combustions anormales quand la mise en oeuvre de ce mode n’altère pas la dépollution en oxydes d’azote des gaz d’échappement.
[0013] D’une manière différente, le problème à la base de l’invention est de mettre en oeuvre un procédé de traitement de combustions anormales d’un moteur thermique tout en respectant les normes de rejet d’oxydes d’azote par la ligne d’échappement du moteur thermique.
[0014] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé d’autorisation de traitement de combustions anormales dans un moteur thermique de véhicule automobile comprenant une chambre de combustion, les combustions anormales étant principalement dues à des auto-inflammations d’un mélange air et essence non voulues, non maîtrisées et non prévisibles dans ladite chambre de combustion, un mode de fonctionnement spécifique du moteur thermique étant mis en oeuvre lorsqu’une combustion anormale est détectée, caractérisé en ce que le mode de fonctionnement spécifique est autorisé tant qu’un ratio cible prédéterminé calibrable d’une masse maximale d’oxydes d’azote rejetés du moteur thermique dans les gaz d’échappement par kilomètre parcouru n’est pas atteint ou est estimé ne pas être atteint dans une prochaine durée prédéterminée non écoulée ayant commencé à un début de roulage du véhicule automobile.
[0015] Dans le cadre de la présente invention, il est possible d’autoriser ou de ne pas autoriser l’utilisation d’un mode de fonctionnement spécifique en fonction des masses d’oxydes d’azote déjà rejetés. De plus, toujours dans le cadre de l’invention, il est possible d’extrapoler les masses d’oxydes d’azote déjà rejetés pour estimer les masses d’oxydes d’azote qui vont être prochainement rejetés, donc d’effectuer une autorisation valide sur une plus grande durée.
[0016] L’effet technique est de subordonner la mise en oeuvre d’un mode de fonctionnement spécifique du moteur thermique visant à combattre les combustions anormales à une émission maîtrisée d’un polluant formé d’oxydes d’azote. Ceci permet d’optimiser différentes prestations en plus de l’émission du polluant, notamment la consommation de carburant, les performances du moteur, la protection du moteur par la maîtrise des phénomènes de combustion anormaux.
[0017] Le procédé d’autorisation selon la présente invention consiste à se donner un niveau d’oxydes d’azote ou NOx maximal pendant un roulage du véhicule que l’on peut émettre via le mode spécifique. Pour ce faire, il est effectué des bilans d’émissions à intervalles de temps réguliers pour déterminer si on dispose de suffisamment de marge pour autoriser l’utilisation du mode de fonctionnement spécifique.
[0018] Le procédé d’autorisation selon la présente invention permet l’activation d’un mode de fonctionnement spécifique du moteur thermique pour le véhicule tout en prévenant le risque d’apparition de phénomènes de combustion anormaux entraînant des grondements du moteur, en optimisant la consommation de carburant et en ne nécessitant pas une richesse supérieure à un dans la chambre de combustion. De plus, la performance transitoire disponible pour le véhicule est maximisée tout en garantissant le respect des normes d’émissions des NOx. Ces avantages restent compatibles des réglementations en vigueur pour les moteurs à essence.
[0019] Le procédé d’autorisation selon la présente invention permet notamment d’autoriser ou non l’usage d’un mode de fonctionnement spécifique mode en s’assurant que l’on reste toujours compatible des limites d’émissions réglementaires en vigueur.
[0020] Avantageusement, le mode de fonctionnement spécifique consiste en un balayage d’air dans ladite chambre de combustion avec une richesse maintenue à un. Une richesse supérieure n’est donc plus nécessaire d’où une économie de carburant. De plus, le mode de fonctionnement spécifique est plus efficient, étant donné que le balayage n’est plus soumis à un taux inférieur à 10% mais peut présenter un taux plus fort, avantageusement aux environs de 30%.
[0021] Avantageusement, des masses rejetées d’oxydes d’azote lors du fonctionnement du moteur thermique sont régulièrement calculées ou estimées en fonction de durées écoulées ou en fonction de masses de dioxyde de carbone émises, une masse d’oxydes d’azote rejetés du moteur thermique par kilomètre parcouru étant, à partir desdites masses rejetées d’oxydes d’azote, calculée et comparée au ratio cible prédéterminé, le kilométrage parcouru étant calculé en fonction d’une vitesse du véhicule.
[0022] Avantageusement, quand les masses rejetées d’oxydes d’azote lors du fonctionnement du moteur thermique sont régulièrement calculées ou estimées en fonction de masses de dioxyde de carbone émises, les masses de dioxyde de carbone sont estimées en fonction d’une consommation de carburant.
[0023] Avantageusement, les masses rejetées d’oxydes d’azote sont calculées ou estimées pour chaque sous-fenêtre d’une fenêtre glissante comprenant un premier nombre n calibrable de sous-fenêtres, une masse totale d’oxydes d’azote ΜΒ, étant calculée pour la fenêtre glissante i en fonction du total des masses d’oxydes d’azote des sous-fenêtres précédentes, mBj étant la masse d’oxydes d’azote émise pour la sousfenêtre j, selon l’équation suivante:
j=i-n+l avec, soit une distance D, parcourue pendant la fenêtre glissante se terminant par la sousfenêtre i, il est défini une masse totale d’oxydes d’azote MDi sur la distance parcourue D, selon l’équation :
[0024] Avantageusement, la masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre parcouru depuis le début du roulage du véhicule automobile est calculée selon une moyenne pondérée des émissions de chaque fenêtre parcourue depuis le début du roulage:
T.kWkMdk
ZkWk wk étant un facteur de pondération pour la fenêtre k et Mdk étant la masse d’oxydes d’azote par kilomètre rejetés pour la fenêtre k, et quand cette masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre parcouru est inférieure au ratio cible prédéterminé, le mode de fonctionnement spécifique est autorisé au moins pour la sous-fenêtre en cours suivant la dernière sousfenêtre complète de la dernière fenêtre glissante.
[0025] Avantageusement, le mode de fonctionnement spécifique s’effectue pour un deuxième nombre N prédéterminé de fenêtres glissantes, le deuxième nombre N étant inférieur ou égal au premier nombre n calibrable de sous-fenêtres, la masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre pendant les fenêtres glissantes étant égale à :
Σί=ι wkMdk + Σί+4+ι wkMdk
[0026] Avantageusement, le mode de fonctionnement spécifique s’effectue pour le deuxième nombre de fenêtres glissantes tant que la masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre pendant les fenêtres glissantes est inférieure au ratio cible prédéterminé CNOx additionné d’un décalage Offset selon l’inégalité :
ZUi wkMdk + Σί/4+ι wkMdk zki wk + Σ1=7+ι wk < CNOx + Offset [0027] Avantageusement, le décalage correspond à une quantité moyenne d’oxydes d’azote NOx par kilomètre estimée lors d’une activation du mode de fonctionnement 5 spécifique.
[0028] Avantageusement, le facteur de pondération wk est pris égal à 1 et il est défini deux grandeurs A et B comme étant égales respectivement à:
k=l
B = ELiW/c Mdk
et quand les deux grandeurs sont introduites dans l’inégalité, on obtient:
B + Σ1ΐ·)+1 Md„ ----k < CNOX + Offset ou en développant avec Mdk = MBk/ Dk :
i+N
MB -^<Cn0xx(A + N)-B + Offset puis en estimant des distances des futures fenêtres glissantes Dk donnant pour toute fenêtre k compris entre i+1 et i+N :
Dk = Di x f(Vi ) où v, est la vitesse moyenne de la fenêtre glissante se terminant par la sous-fenêtre i et D, la distance pour la sous-fenêtre i, d’où on obtient :
i+N
Σ MBk < (CNOx *(A + N)-B)xDiX f(Vt ) + Offset k=i+l dans lequel il est appliqué une projection sur le deuxième nombre des prochaines fenêtres pour le calcul de la masse totale d’oxydes d’azote mBi+1 pour la sous-fenêtre glissante i+1 :
(CNOx x(A + N)-B)xD,X. f(Vi ) — Offset mBi+i étant la masse totale d’oxydes d’azote pour la sous-fenêtre i+1, le mode de fonctionnement spécifique étant autorisé au moins sur la prochaine sous-fenêtre si l’inégalité est vérifiée.
[0029] 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 :
- la figure 1 est une représentation schématique d’une fenêtre glissante illustrant une durée pour le calcul d’une masse totale d’oxydes d’azote rejetés du moteur thermique, la fenêtre glissante servant dans un mode préférentiel de réalisation du procédé d’autorisation selon la présente invention,
- la figure 2 montre plusieurs fenêtres glissantes et une prise de décision sur une sous-fenêtre à venir en fonction des sous-fenêtres passées dans un mode préférentiel de réalisation du procédé d’autorisation selon la présente invention,
- la figure 3 montre une estimation de la masse totale d’oxydes d’azote rejetés du moteur thermique sur plusieurs fenêtres depuis un début de roulage du véhicule automobile, cette estimation se faisant selon un mode préférentiel de réalisation du procédé d’autorisation selon la présente invention et donnant une masse totale qui doit être inférieure à un ratio cible prédéterminé calibrable pour que le mode de fonctionnement spécifique de traitement des combustions anormales soit autorisé.
[0030] II 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. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.
[0031] 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 numériques désignées.
[0032] En se référant à toutes les figures, l’invention concerne un procédé d’autorisation de traitement de combustions anormales dans un moteur thermique de véhicule automobile comprenant au moins une chambre de combustion. Par combustions anormales, il est entendu principalement des combustions déclenchées par des autoinflammations d’un mélange air et essence non voulues, non maîtrisées et non prévisibles dans la ou les chambres de combustion.
[0033] Selon l’état de la technique, il est connu de mettre en œuvre un mode de fonctionnement spécifique du moteur thermique lorsqu’une combustion anormale est détectée mais ceci sans prendre en compte les influences de ce mode de fonctionnement spécifique sur les polluants rejetés par le moteur thermique via sa ligne d’échappement.
[0034] Ces polluants rejetés peuvent être des oxydes d’azote ou NOx mais ceci n’est pas limitatif et la présente invention peut être appliquée à n’importe quel autre polluant présent dans les gaz d’échappement.
[0035] Selon l’invention, le mode de fonctionnement spécifique est autorisé tant qu’un ratio cible prédéterminé calibrable d’une masse maximale d’oxydes d’azote rejetés du moteur thermique dans les gaz d’échappement par kilomètre parcouru n’est pas atteint ou est estimé ne pas être atteint dans une prochaine durée prédéterminée non écoulée ayant commencé à un début de roulage du véhicule automobile.
[0036] Ceci peut donc être fait aussi bien pour une durée courte suivant directement l’estimation ou le calcul d’une masse totale d’oxydes d’azote que pour une durée plus longue auquel cas, il est procédé à une estimation de la quantité d’oxydes d’azote rejetés au moins dans un intervalle de cette durée, cette estimation étant basée sur le calcul de la masse d’oxydes d’azote effectivement calculée en considérant que les conditions de roulage, par exemple la vitesse, ne vont pas ou peu changer des conditions de roulage précédentes qui sont alors représentatives des conditions de roulage à venir.
[0037] Le mode de fonctionnement spécifique peut consister en un balayage d’air dans la ou les chambres de combustion avec une richesse maintenue à un. Ceci était connu de l’état de la technique mais le taux de balayage devait être inférieur à 10%. Par contre, avec la mise en œuvre de la présente invention, le taux de balayage peut être considérablement augmenté en atteignant par exemple 30%.
[0038] Il s’ensuit que le balayage est plus efficace sans que cela soit au détriment de la pollution en oxydes d’azote, car l’autorisation ne se fait que si le calcul de la masse d’oxydes d’azote déjà rejetés avec ou sans ajout d’une masse d’oxydes d’azote extrapolée pour des durées à venir le permet.
[0039] Dans le procédé, les masses rejetées d’oxydes d’azote lors du fonctionnement du moteur thermique peuvent être régulièrement calculées ou estimées en fonction de durées écoulées ou en fonction de masses de dioxyde de carbone émises.
[0040] Dans les deux cas, une masse d’oxydes d’azote rejetés du moteur thermique par kilomètre parcouru, à partir desdites masses rejetées d’oxydes d’azote, peut être calculée et comparée au ratio cible prédéterminé. Le kilométrage parcouru peut être calculé en fonction d’une vitesse du véhicule. Dans ce qui va suivre, les oxydes d’azote pourront être aussi désignés sous leur formule chimique NOx.
[0041] Quand les masses rejetées d’oxydes d’azote lors du fonctionnement du moteur thermique sont régulièrement calculées ou estimées en fonction de masses de dioxyde de carbone émises, les masses de dioxyde de carbone peuvent être estimées en fonction d’une consommation de carburant, avantageusement mais pas forcément couplée avec des mesures de régime, de couple moteur et de taux d’oxygène dans la ligne d’échappement.
[0042] A la figure 1, Une fenêtre glissante F gliss est composée de n sous-fenêtres, n pouvant être égal à 20 sans que cela soit limitatif et étant le premier nombre comme défini dans la présente invention. Une sous-fenêtre, référencée Sfa, est en cours d’analyse et non encore finie en suivant la dernière sous-fenêtre précédente, référencée Sfi, analysée, pour obtenir une masse d’oxydes d’azote rejetés mBi.
[0043] Il est calculé une masse totale de NOx pour la fenêtre glissante F gliss se terminant par la sous-fenêtre i sfi, cette masse étant référencée MBi.
[0044] Les masses rejetées d’oxydes d’azote peuvent être calculées ou estimées pour chaque sous-fenêtre d’une fenêtre glissante F gliss comprenant un premier nombre n calibrable de sous-fenêtres. La masse totale d’oxydes d’azote MBi est calculée pour la fenêtre glissante F gliss i en fonction du total des masses d’oxydes d’azote des sousfenêtres précédentes, mBj étant la masse de NOx émise pour la sous-fenêtre j, selon l’équation suivante:
j=i-n+l
[0045] Il peut être défini une distance D, parcourue pendant la fenêtre glissante F gliss se terminant par la sous-fenêtre i, référencée sfi. Il est alors défini une masse totale d’oxydes d’azote MDi sur la distance parcourue D, selon l’équation :
£1 [0046] Pour calculer la quantité totale de NOx émis sur l’ensemble du trajet ou roulage, donc un rapport de masse totale de NOx par kilomètre parcouru depuis le début du roulage du véhicule automobile, il est utilisé une moyenne pondérée des émissions de chaque fenêtre parcourue depuis le début du roulage égale à :
Zfc wkMdk
Σ/cWfc wk étant un facteur de pondération pour la fenêtre k et Mdk étant la masse d’oxydes d’azote par kilomètre rejetés pour la fenêtre k.
[0047] Quand cette masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre parcouru est inférieure au ratio cible prédéterminé, le mode de fonctionnement spécifique est autorisé au moins pour la sous-fenêtre en cours Sfi+1 suivant la dernière sous-fenêtre complète Sfi de la dernière fenêtre glissante F gliss.
[0048] Le ratio cible prédéterminé peut correspondre avantageusement à une norme en vigueur et est désigné ci-après par CNox- Par exemple, ce ratio cible prédéterminé peut être de 20mg/km.
[0049] Ainsi, le procédé d’autorisation peut consister à estimer si on a le droit d’utiliser le mode spécifique sur la sous-fenêtre i+1 à partir du bilan qui aura été fait jusqu’à la dernière sous-fenêtre complète sfi i référencée Sfi.
[0050] Le mode de fonctionnement spécifique s’effectue pour un deuxième nombre N prédéterminé de fenêtres glissantes F gliss. Le deuxième nombre N peut être inférieur ou égal au premier nombre n calibrable de sous-fenêtres. La masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre pendant les fenêtres glissantes F gliss est égale à :
Σ*=ι wkMdk + Σϋ7+1 wkMdk
[0051] En première approche, on peut considérer que, pour autoriser le mode de fonctionnement spécifique, il faut être sous le seuil CNox au terme de la sous-fenêtre i+1. Néanmoins, les émissions de NOx qui interviendraient à la sous-fenêtre i+1 compteront aussi pour les N prochaines fenêtres glissantes F gliss, N étant le deuxième nombre. Il faut donc s’assurer que l’inégalité reste vraie sur les N prochaines fenêtres.
[0052] Le deuxième nombre N peut être inférieur ou égal premier nombre n. Le choix du deuxième nombre N est un compromis entre la sécurisation du bilan de rejet d’oxydes d’azote global et du taux de disponibilité du mode de fonctionnement spécifique.
[0053] La figure 2, en se référant aussi à la figure 1 pour les références manquantes à cette figure, montre une sous-fenêtre glissante F gliss pendant laquelle une masse totale d’oxydes d’azote MBi a été évacuée du moteur thermique et étant la somme des masses d’oxydes d’azote des sous-fenêtres de la fenêtre glissante F gliss.
[0054] A la figure 2, la masse de NOx mBi pendant la sous-fenêtre i est référencée. En fonction de cette masse totale MBi, il est pris une décision quant à l’autorisation du mode de fonctionnement spécifique au moins pour la sous-fenêtre à venir pour laquelle une masse mBi+1 est estimée.
[0055] En se référant à la figure 3 tout en se référant à la figure 1 pour les références manquantes à cette figure, le mode de fonctionnement spécifique peut s’effectuer pour le deuxième nombre N de fenêtres glissantes F gliss tant que la masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre pendant les fenêtres glissantes F gliss est inférieure au ratio cible prédéterminé CNOx additionné d’un décalage Offset selon l’inégalité :
[0056] Le décalage Offset peut correspondre à une quantité moyenne d’oxydes d’azote NOx par kilomètre estimée lors d’une activation du mode de fonctionnement spécifique. Le décalage Offset représente donc une marge que l’on se donne qui correspond à la quantité moyenne de NOx que l’on estime émettre lors d’une activation du mode de fonctionnement spécifique. En analogie avec la sélection du deuxième nombre N, le choix du décalage est un compromis entre la sécurisation des émissions et le taux de disponibilité du mode de fonctionnement spécifique.
[0057] Le facteur de pondération wk peut prendre diverses valeurs pour minorer l’influence de fenêtres glissantes F gliss n’étant pas représentatives du roulage et renforcer la pondération d’autres fenêtres glissantes F gliss.
[0058] Le facteur de pondération wk peut par exemple être pris égal à 1. Pour un facteur de pondération wk égal à 1 ou à une autre valeur, il peut aussi être défini deux grandeurs A et B comme étant égales respectivement à:
k=l b = Mdk [0059] En introduisant les deux grandeurs A et B dans l’inégalité précédemment mentionnée, on obtient:
B + Σί+4+ι Mdk
S Cnox + Offset [0060] Il a été vu précédemment qu’il pouvait être défini une distance D, parcourue pendant la fenêtre glissante F gliss se terminant par la sous-fenêtre i. Il est alors défini une masse totale d’oxydes d’azote MDi sur la distance parcourue D, selon l’équation :
Mdi = Mb/ Di[0061] Par analogie, il est possible d’énoncer que Mdk = MBk/ Dk et introduire Mdkdans la précédente inégalité, ce qui donne :
i+N < CNOx x (A + N) — B + Offset
[0062] On peut estimer des distances des futures fenêtres glissantes Dk donnant pour toute fenêtre k compris entre i+1 et i+N :
Dk = Di x f® )
Où v, est la vitesse moyenne de la fenêtre glissante F gliss se terminant par la sousfenêtre i et Dj la distance pour la sous-fenêtre i, d’où on obtient :
i+N
Σ MBk < (CNOx *(A + N)-B)xDiX f(Vi ) + Offset k=i+l [0063] Ceci permet d’estimer les distances des futures fenêtres glissantes F gliss que l’on ne connaît pas encore. On peut ainsi sécuriser le calcul en prenant comme hypothèse 5 que si la vitesse moyenne de la dernière fenêtre glissante F gliss connue est faible, donc une distance Di grande, il est pris une distance Dk faible en anticipant une future accélération. En effet, plus Dk sera petit et plus le bilan NOx sera sévère. A l’inverse, si on est déjà sur des distances faibles avec des vitesses élevées, il est possible de rester sur les mêmes valeurs.
[0064] Il peut être appliqué une projection sur le deuxième nombre N des prochaines fenêtres pour le calcul de la masse totale d’oxydes d’azote mBi+1 pour la sous-fenêtre i+1 :
(CNOx x(A + N)-B)xD,X. f(Vi ) — Offset mBi+i étant la masse totale d’oxydes d’azote pour la sous-fenêtre i+1, le mode de fonctionnement spécifique étant autorisé au moins sur la prochaine sous-fenêtre si l’inégalité est vérifiée. La somme des masses d’oxydes d’azote mBi pour des sous-fenêtres 15 B, comprises entre i et i-p puis entre p=0 et n-2 est référencée à la figure 3.
[0065] A la figure 3, il est aussi montré la définition de B à savoir :
[0066] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.
k=l
Claims (10)
- Revendications :1. Procédé d’autorisation de traitement de combustions anormales dans un moteur thermique de véhicule automobile comprenant une chambre de combustion, les combustions anormales étant principalement dues à des auto-inflammations d’un mélange air et essence non voulues, non maîtrisées et non prévisibles dans ladite chambre de combustion, un mode de fonctionnement spécifique du moteur thermique étant mis en oeuvre lorsqu’une combustion anormale est détectée, caractérisé en ce que le mode de fonctionnement spécifique est autorisé tant qu’un ratio cible prédéterminé calibrable d’une masse maximale d’oxydes d’azote rejetés du moteur thermique dans les gaz d’échappement par kilomètre parcouru n’est pas atteint ou est estimé ne pas être atteint dans une prochaine durée prédéterminée non écoulée ayant commencé à un début de roulage du véhicule automobile.
- 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le mode de fonctionnement spécifique consiste en un balayage d’air dans ladite chambre de combustion avec une richesse maintenue à un.
- 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel des masses rejetées d’oxydes d’azote lors du fonctionnement du moteur thermique sont régulièrement calculées ou estimées en fonction de durées écoulées ou en fonction de masses de dioxyde de carbone émises, une masse d’oxydes d’azote rejetés du moteur thermique par kilomètre parcouru étant, à partir desdites masses rejetées d’oxydes d’azote, calculée et comparée au ratio cible prédéterminé, le kilométrage parcouru étant calculé en fonction d’une vitesse du véhicule.
- 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel, quand les masses rejetées d’oxydes d’azote lors du fonctionnement du moteur thermique sont régulièrement calculées ou estimées en fonction de masses de dioxyde de carbone émises, les masses de dioxyde de carbone sont estimées en fonction d’une consommation de carburant.
- 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel les masses rejetées d’oxydes d’azote sont calculées ou estimées pour chaque sous-fenêtre d’une fenêtre glissante (F gliss) comprenant un premier nombre n calibrable de sous-fenêtres, une masse totale d’oxydes d’azote MBi étant calculée pour la fenêtre glissante (F gliss) en fonction du total des masses d’oxydes d’azote des sous-fenêtres précédentes, mBj étant la masse d’oxydes d’azote émise pour la sous-fenêtre j, selon l’équation suivante:j=i-n+l avec, soit une distance D, parcourue pendant la fenêtre glissante (F gliss) se terminant par la sous-fenêtre i (sfi), il est défini une masse totale d’oxydes d’azote MDî sur la distance parcourue D, selon l’équation :
- 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre parcouru depuis le début du roulage du véhicule automobile est calculée selon une moyenne pondérée des émissions de chaque fenêtre parcourue depuis le début du roulage:T.kWkMdk wk étant un facteur de pondération pour la fenêtre k et Mdk étant la masse d’oxydes d’azote par kilomètre rejetés pour la fenêtre k, et quand cette masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre parcouru est inférieure au ratio cible prédéterminé, le mode de fonctionnement spécifique est autorisé au moins pour la sous-fenêtre en cours (sfi+1) suivant la dernière sous-fenêtre complète (sfi) de la dernière fenêtre glissante (F gliss).
- 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le mode de fonctionnement spécifique s’effectue pour un deuxième nombre (N) prédéterminé de fenêtres glissantes (F gliss), le deuxième nombre (N) étant inférieur ou égal au premier nombre n calibrable de sous-fenêtres, la masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre pendant les fenêtres glissantes (F gliss) étant égale à :Σ^ι^Μ^+Σ^+ι^Μ^
- 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le mode de fonctionnement spécifique s’effectue pour le deuxième nombre (N) de fenêtres glissantes (F gliss) tant que la masse totale d’oxydes d’azote par kilomètre pendant les fenêtres glissantes (F gliss) est inférieure au ratio cible prédéterminé CNOx additionné d’un décalage Offset selon l’inégalité :Σί=ι wkMdk + Σί/Λι wkMdkZki wk + Σ1=7+ι wk < CNOx + Offset
- 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le décalage correspond à une quantité moyenne d’oxydes d’azote par kilomètre estimée lors d’une activation du mode de5 fonctionnement spécifique.
- 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le facteur de pondération wk est pris égal à 1 et il est défini deux grandeurs A et B comme étant égales respectivement à:k=lB = ELiW/c Mdk10 et quand les deux grandeurs sont introduites dans l’inégalité, on obtient:B + Σ1ΐΐ+1 Md„----Afl+Nr k < CNOx + Offset ou en développant avec Mdk = MBk/ Dk :i+NMB-^<Cn0xx(A + N)-B + Offset puis en estimant des distances des futures fenêtres glissantes (F gliss) Dk donnant pour toute fenêtre k compris entre i+1 et i+N :Dk = Di x f(Vi )Où Vj est la vitesse moyenne de la fenêtre glissante (F gliss) se terminant par la sous15 fenêtre i (sfi) et D, la distance pour la sous-fenêtre i (sfi), d’où on obtient :i+NΣ MBk < (CNOx x(A + N)-B)xDiX f(Vt ) + Offset k=i+l dans lequel il est appliqué une projection sur le deuxième nombre (N) des prochaines fenêtres pour le calcul de la masse totale d’oxydes d’azote mBi+1 pour la sous-fenêtre i+1 :(Cmx x(A + H)-B)xDtX f(Vt ) - ΣμΤο (Σ j=i-p — Offset mBi+i étant la masse totale d’oxydes d’azote pour la sous-fenêtre i+1, le mode de5 fonctionnement spécifique étant autorisé au moins sur la prochaine sous-fenêtre si l’inégalité est vérifiée.sf1/2F glissSfaSfj (msi)
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