FR3076577A1 - Procede d'estimation d'un debit de gaz d'echappement recircules dans un collecteur d'admission d'un moteur thermique - Google Patents
Procede d'estimation d'un debit de gaz d'echappement recircules dans un collecteur d'admission d'un moteur thermique Download PDFInfo
- Publication number
- FR3076577A1 FR3076577A1 FR1850194A FR1850194A FR3076577A1 FR 3076577 A1 FR3076577 A1 FR 3076577A1 FR 1850194 A FR1850194 A FR 1850194A FR 1850194 A FR1850194 A FR 1850194A FR 3076577 A1 FR3076577 A1 FR 3076577A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- valve
- exhaust gas
- gas recirculation
- exhaust
- downstream
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 112
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 16
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
- F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
- F02D2041/0067—Determining the EGR temperature
- F02D2041/007—Determining the EGR temperature by estimation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
L'invention porte principalement sur un procédé d'estimation d'un débit de gaz d'échappement réintroduits dans un collecteur d'admission (42) d'un moteur thermique (5) par un système (23) de recirculation des gaz d'échappement, caractérisé en ce que ledit procédé comporte: - une étape de détermination de la section de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement, - une étape de détermination d'une pression en amont et en aval de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement, - une étape de détermination d'une température en amont et en aval de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement, et - une étape d'estimation du débit des gaz d'échappement réintroduits dans le collecteur d'admission (42) du moteur thermique (5) en fonction de la section de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement, de la pression en amont et en aval de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement, et de la température en amont et en aval de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement.
Description
PROCÉDÉ D'ESTIMATION D'UN DÉBIT DE GAZ D'ECHAPPEMENT RECIRCULÉS DANS UN COLLECTEUR D'ADMISSION D'UN MOTEUR THERMIQUE
[0001] La présente invention porte sur un procédé d'estimation d'un débit de gaz d'échappement recirculés dans un collecteur d'admission d'un moteur thermique au travers d’une vanne. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des véhicules automobiles.
[0002] Dans un moteur thermique, les quatre temps du cycle thermodynamique -admission de gaz combustible et d'air, compression du mélange gazeux, détente due à la combustion du mélange, échappement - se déroulent successivement dans des enceintes des cylindres du moteur, dites chambres de combustion. Les gaz introduits dans ces chambres de combustion sont constitués d'une part d'air, de gaz d’échappement résiduels et/ou récirculés et d'autre part de carburant, selon des proportions dosées de manière adéquate suivant les moteurs et les systèmes d'allumage utilisés. Le mélange gazeux est alors enflammé dans la chambre de combustion.
[0003] Les gaz d'échappement des moteurs thermiques équipant la plupart des véhicules automobiles contiennent un certain nombre de polluants dont il est souhaitable de réduire les rejets dans l'atmosphère (notamment des oxydes d'azote, du monoxyde de carbone, des hydrocarbures imbrûlés, des particules, et du dioxyde de carbone). Les réglementations applicables en matière de pollution par des véhicules automobiles abaissent régulièrement les plafonds de rejets acceptables.
[0004] Une grande partie des polluants générés par un moteur thermique est due à une combustion incomplète du carburant. Pour réduire les rejets de polluants pénétrant dans la ligne d'échappement, il est connu d'utiliser un système dit EGR (acronyme pour "Exhaust Gas Recirculation") permettant de faire recirculer une partie des gaz d'échappement vers le collecteur d'admission du moteur thermique.
[0005] A cet effet, le système EGR comporte une conduite de redirection de gaz d'échappement apte à rediriger une partie des gaz d'échappement issus du collecteur d'échappement vers l'admission du moteur après passage dans un échangeur de chaleur. Une vanne EGR permet de gérer le débit de gaz d'échappement réinjecté à l'admission.
[0006] Dans le cadre du développement de nouveaux moteurs, il est important de maîtriser l’estimation du débit des gaz d'échappement recirculés au travers de la vanne EGR ainsi que le taux d'EGR correspondant au ratio entre le débit de gaz recirculés et la somme du débit de gaz recirculés et du débit d'air à l'admission. Toutefois, la mesure directe du débit de gaz recirculés n’est pas possible compte tenu des contraintes thermiques, des contraintes d’encombrement, ainsi que du risque intrusif que représenterait l’intégration d’un système de mesure sur la ligne EGR.
[0007] Par ailleurs, il est possible d'estimer le débit de gaz recirculés via une analyse de dioxyde de carbone effectuée dans le répartiteur admission, dite "Méthode CO2". A cet effet, on mesure le taux de dioxyde de carbone à l'admission et on en déduit le taux d'EGR en fonction de la teneur des gaz d'échappement. Toutefois, cette mesure présente un niveau de fiabilité faible du fait de la non répartition uniforme des gaz reciruclés dans le répartiteur d'admission. Par ailleurs, cette mesure est délicate à mettre en œuvre selon la technologie adoptée, en particulier dans le cas où le moteur comporte un râteau de distribution en entrée des conduits d'admission laissant peu de place pour intégrer un capteur. En outre, l'estimation selon cette technique ne permet pas de distinguer le dioxyde de carbone provenant des gaz réintroduits par le système EGR par rapport au dioxyde de carbone provenant d'une recirculation interne des gaz d'échappement appelé contre balayage qui dépend du croisement des soupapes et des pressions aux bornes des cylindres du moteur thermique.
[0008] L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un procédé d'estimation d'un débit de gaz d'échappement réintroduits dans un collecteur d'admission d'un moteur thermique par un système de recirculation des gaz d'échappement, le système de recirculation des gaz d'échappement comprenant une vanne permettant de gérer, en fonction de sa section, un débit de gaz d'échappement réintroduits dans le collecteur d'admission du moteur thermique, caractérisé en ce que le procédé comporte: - une étape de détermination de la section de la vanne du système de recirculation des gaz d'échappement, - une étape de détermination d'une pression en amont et en aval de la vanne du système de recirculation des gaz d'échappement, - une étape de détermination d'une température en amont et en aval de la vanne du système de recirculation des gaz d'échappement, et - une étape d'estimation du débit des gaz d'échappement réintroduits dans le collecteur d'admission du moteur thermique en fonction de la section de la vanne du système de recirculation des gaz d'échappement, de la pression en amont et en aval de la vanne du système de recirculation des gaz d'échappement, et de la température en amont et en aval de la vanne du système de recirculation des gaz d'échappement.
[0009] L'invention permet ainsi une estimation rapide et précise du débit de gaz d'échappement réintroduits dans le collecteur d'admission du moteur thermique pour un point de fonctionnement du moteur thermique considéré dans un régime stabilisé. En effet, l'invention permet une estimation plus précise qu’une mesure par analyse de gaz, dans la mesure où elle exclut la prise en compte des gaz d'échappement recirculés par l’effet du contre balayage. L'invention est basée sur une instrumentation peu intrusive et facile à installer.
[0010] Selon une mise en œuvre, la section de la vanne du système de recirculation des gaz d'échappement est déterminée à partir d'une cartographie de la vanne établissant une correspondance entre une position de la vanne et une section correspondante efficace de passage.
[0011] Selon une mise en œuvre, les pressions en amont et en aval de la vanne du système de recirculation des gaz d'échappement sont obtenues à partir de mesures issues de capteurs de pression.
[0012] Selon une mise en œuvre, une acquisition de mesures de pression est réalisée sur la base d'une résolution comprise entre 0,05 degré vilebrequin et 0,15 degré vilebrequin et valant de préférence 0,1 degré vilebrequin.
[0013] Selon une mise en œuvre, les températures en amont et en aval de la vanne du système de recirculation des gaz d'échappement sont obtenues à partir de mesures issues de capteurs de température.
[0014] Selon une mise en œuvre, les capteurs de température ont une fréquence d'acquisition comprise entre 5Hz et 20Hz et valant par exemple 10Hz.
[0015] Selon une mise en œuvre, un modèle dit de Barré de Saint-Venant est utilisé pour réaliser l'estimation du débit des gaz d'échappement au travers de la vanne et réintroduits dans le collecteur d'admission.
[0016] Selon une mise en œuvre, des équations différentes dérivant du modèle dit de Barré de Saint-Venant sont utilisées en fonction de conditions de pression aux bornes de la vanne du système de recirculation des gaz d'échappement.
[0017] Selon une mise en œuvre, on distingue: - une première équation correspondant à un cas subsonique et à un sens de flux de gaz recirculés non inversé, - une deuxième équation correspondant à un cas sonique et à un sens de flux de gaz recirculés non inversé, - une troisième équation correspondant à un cas subsonique et à un sens de flux de gaz recirculés inversé, et - une quatrième équation correspondant à un cas sonique et à un sens de flux de gaz recirculés inversé.
[0018] Selon une mise en œuvre, le procédé comporte : - une étape d'évaluation, pour chaque position échantillonnée, du cas sonique ou subsonique et du sens du flux en fonction des informations de pression instantanées en amont et en aval de la vanne pour définir l'équation à utiliser pour calculer le débit de gaz d'échappement réintroduits dans le collecteur d'admission, - une étape de calcul d'une intégral du débit instantané sur un cycle moteur moyen pour obtenir un débit moyen de recirculation des gaz d'échappement, et - une étape de détermination d'un taux de recirculation des gaz d'échappement délivré par la vanne à partir d'une mesure de débit d’air et l’estimation du débit moyen de recirculation des gaz d'échappement précédemment calculé traversant la vanne.
[0019] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.
[0020] La figure 1 est une représentation schématique d'une architecture de moteur thermique avec laquelle est mis en œuvre le procédé d'estimation de débit de gaz d'échappement recirculés selon la présente invention; [0021] La figure 2 est une représentation graphique illustrant une caractéristique d'une vanne EGR établissant une correspondance entre une section efficace de la vanne EGR et une position d'ouverture de la vanne EGR; [0022] La figure 3 est une représentation graphique illustrant un débit instantané de gaz d'échappement réintroduits dans un collecteur d'admission d'un moteur thermique en fonction d'un angle de vilebrequin sur un cycle moteur.
[0023] La figure 1 montre une architecture 1, notamment de véhicule automobile, comportant un moteur thermique 5 suralimenté par un turbocompresseur 2 comprenant un compresseur 3 et une turbine 4. Le compresseur 3 permet de comprimer l'air d'admission de manière à optimiser le remplissage des cylindres du moteur 5. A cet effet, le compresseur 3 est disposé sur une conduite d’admission 8 en amont du moteur 5. L'écoulement des gaz d'échappement entraîne en rotation la turbine 4 disposée sur une conduite d'échappement 9, laquelle entraîne alors en rotation le compresseur 3 par l'intermédiaire d'un arbre d'accouplement.
[0024] De manière à maintenir la densité de l’air acquise en sortie du compresseur 3, on utilise un échangeur de chaleur 10 dit RAS (pour Refroidisseur d'Air de Suralimentation) apte à refroidir l’air circulant dans la conduite d’admission 8. L'échangeur 10 est monté en aval du compresseur 3 et en amont d'un doseur d'air 18.
[0025] Par ailleurs, un système 23 de recirculation des gaz d'échappement (dit "EGR" pour "Exhaust Gaz Recirculation" en anglais) comporte une conduite de redirection 40 des gaz d'échappement apte à rediriger une partie des gaz d'échappement issus d'un collecteur d'échappement 20 vers le collecteur d'admission 42 du moteur 5 après passage dans un échangeur 14.
[0026] Ainsi, une partie des gaz d'échappement du moteur 5 est rejetée vers l'extérieur du véhicule automobile à travers la conduite d'échappement 9 et une autre partie des gaz est recyclée. Le débit de gaz devant être remis en circulation est contrôlé par une vanne EGR 25 montée entre la sortie de la conduite de redirection 40 et le collecteur d'admission 42 du moteur 5.
[0027] On décrit ci-après le procédé selon l'invention permettant l’estimation du débit de gaz d'échappement réintroduits dans le collecteur d'admission 42 par le système 23 de recirculation des gaz d'échappement à travers la vanne EGR 25 sur un point de fonctionnement du moteur thermique 5 considéré en conditions stabilisées. Ce procédé est destiné à être mis en œuvre sur banc moteur lors du développement d'un moteur thermique 5 mais n'est pas destiné à être embarqué dans le calculateur moteur.
[0028] Plus précisément, l'estimation du débit Qegr de gaz d'échappement réintroduits dans le collecteur d'admission 42 du moteur thermique 5 est basée sur l’utilisation de l’équation de Barré de Saint-Venant définie ci-dessous :
Avec:
Segr correspondant à une section de la vanne Vegr, exprimée en m2,
Pam correspondant à une pression instantanée absolue en amont de la vanne, exprimée en Pa (piquage côté échappement),
Pav correspondant à une pression instantanée absolue en aval de la vanne, exprimée en Pa (piquage côté admission),
Tam correspondant à une température en degré Kelvin en amont de la vanne (piquage côté échappement), Ύ correspondant au rapport des capacités calorifiques spécifiques, fixé à 1.4 pour les gaz d’échappement, R correspondant à la constante des gaz parfait, fixé à 290J/(kg*K) pour les gaz d’échappement, et
Qegr correspondant au débit, exprimé en kg/s.
[0029] En fonction des conditions de pression aux bornes de la vanne 25, on distingue l’état sonique et subsonique ainsi que l’inversion du sens du flux. Le calcul du seuil de régime sonique est réalisé de la manière suivante.
[0030] Dans le cas où le ratio de la pression pav en aval de la vanne 25 divisée par la pression pam en amont de la vanne 25 est inférieur à 1 (p av/pam < 1 ), le seuil de régime sonique S1 est exprimé de la manière suivante:
[0031] Ainsi, si le ratio est inférieur à S1, alors on se trouve dans le régime sonique. Si le ratio est supérieur à S1, alors on se trouve dans le régime subsonique.
[0032] Dans le cas où le ratio de la pression pav en aval de la vanne 25 divisée par la pression pam en amont de la vanne 25 est supérieur à 1 (pav/pam> 1), le seuil de régime sonique S2 est exprimé de la manière suivante:
[0033] Ainsi, si le ratio est supérieur à S2, alors on se trouve dans le régime sonique. Si le ratio est inférieur à S2, alors on se trouve dans le régime subsonique.
[0034] Quatre équations différentes dérivant du modèle dit de Barré de Saint-Venant sont donc utilisées en fonction de conditions de pression aux bornes de la vanne 25 du système 23 de recirculation des gaz d'échappement.
[0035] Une première équation correspond à un cas subsonique et à un sens de flux de gaz recirculés non inversé (Pam/Pav >1) :
[0036] Une deuxième équation correspond à un cas sonique et à un sens de flux de gaz recirculés non inversé (Pam/Pav >1) :
[0037] Une troisième équation correspond à un cas subsonique et à un sens de flux de gaz recirculés inversé (Pam/Pav <1) :
[0038] Une quatrième équation correspond à un cas sonique et à un sens de flux de gaz recirculés inversé (Pam/Pav <1) :
[0039] Comme cela est illustré sur la figure 2, la section Segr de la vanne 25 du système de recirculation des gaz d'échappement est déterminée à partir d'une cartographie de la vanne 25 établissant une correspondance entre une position Pos_van de la vanne 25 (généralement exprimée en %) et la section Segr correspondante efficace de passage. Cette information n’a pas besoin d’une fréquence d’acquisition spécifique dans le cadre d’un post-traitement sur un point de fonctionnement stabilisé, la vanne 25 étant pilotée dans une position fixe.
[0040] Par ailleurs, les informations de pressions en amont et en aval Pam, Pav de la vanne 25 du système 23 de recirculation des gaz d'échappement sont obtenues à partir de mesures issues de capteurs de pression référencés respectivement 44.1 et 44.2. L'acquisition de mesures de pression est réalisée sur la base d'une résolution compris entre
0,05 degré vilebrequin et 0,15 degré vilebrequin et valant de préférence 0,1 degré vilebrequin. Lors de mesures effectuées sur un point de fonctionnement, un enregistrement sur une base de cycles moteur est réalisé. Généralement, l'enregistrement est effectué pour un minimum de N cycles moteur, N étant compris entre 30 et 100 cycles moteur et valant par exemple 50. On rappelle qu'un cycle moteur comprend les quatre temps du moteur (admission, compression, explosion, et échappement) et se produit sur deux tours de vilebrequin, soit 720 degrés.
[0041 ] L’utilisation d’acquisitions de pressions rapides dans le domaine temporel avec une fréquence suffisamment élevée est également possible. En équivalence à un échantillonnage de 0.1 degré vilebrequin à 6000trs/min, il faudrait une fréquence d’acquisition de 360KHz. Plus généralement, la fréquence d'échantillonnage pourra être comprise entre 300KHz et 400KHz. Toutefois, une acquisition avec une fréquence plus basse permettrait d’atteindre des performances similaires à bas régimes.
[0042] Les informations de températures en amont et en aval Tam, Tav de la vanne 25 du système 23 de recirculation des gaz d'échappement sont obtenues à partir de mesures issues des capteurs de température référencés respectivement 45.1 et 45.2. Ces capteurs de température 45.1, 45.2 sont des capteurs lents ayant une fréquence d'acquisition comprise entre 5Hz et 20Hz et valant par exemple 10Hz. Les informations utilisées pour la détermination du débit de gaz d'échappement recirculés sont issues des valeurs moyennes mesurées lors du temps de mesure.
[0043] Ainsi, pour un point de fonctionnement stabilisé du moteur 5, il est possible de récupérer les moyennes mesurées pendant une durée de mesure (des N cycles) de la section Segrde la vanne 25, de la température en amont et en aval Tam, Tav de la vanne 25, et du débit d'air mesuré. On récupère également les mesures de pression en amont et en aval Pam, Pav de la vanne 25 correspondant à des valeurs échantillonnées à la résolution sélectionnée, par exemple de 0,1 degré vilebrequin, issues de la moyenne des N cycles enregistrés.
[0044] Pour chaque position de vilebrequin échantillonnée, on évalue le cas sonique ou subsonique et le sens du flux en fonction des informations de pression instantanées en amont et en aval de la vanne 25 pour définir l'équation à utiliser pour calculer le débit de gaz d'échappement Qegr réintroduits dans le collecteur d'admission 42 du moteur thermique 5. Comme cela est représenté sur la figure 3, l’intégral du débit instantané lnst_deb calculé sur un cycle moyen (cf. angle de vilebrequin Angvil s'étendant sur 720 degrés) permet de définir le débit moyen de gaz d'échappement Qegr réintroduits traversant la vanne 25.
[0045] On détermine ensuite le taux de recirculation des gaz d'échappement délivré par la vanne 25 à partir d'une mesure de débit d’air et l’estimation du débit moyen de recirculation des gaz d'échappement précédemment calculé traversant la vanne 25. En effet, ce taux de recirculation est égal au ratio du débit des gaz recirculés divisé par la somme du débit des gaz recirculés et du débit d'air.
[0046] Les résultats pourront être utilisés pour caractériser le système EGR 23 ainsi que la capacité et la tolérance du moteur thermique 5 au taux d'EGR pour définir la plage d'utilisation du système 23. Les capteurs 44.1, 44.2, 45.1, 45.2 utilisés pour la mise en œuvre du procédé sont différents de ceux utilisés dans un système embarqués dans le calculateur moteur. En effet, comme cela a été indiqué, l'acquisition des mesures, en particulier des mesures de pression, est réalisée en haute fréquence et rapportée dans un enregistreur sur une base de cycles moteur pour un post-traitement cycle par cycle.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation d'un débit (Qegr) de gaz d'échappement réintroduits dans un collecteur d'admission (42) d'un moteur thermique (5) par un système (23) de recirculation des gaz d'échappement, ledit système (23) de recirculation des gaz d'échappement comprenant une vanne (25) permettant de gérer, en fonction de sa section, un débit de gaz d'échappement réintroduits dans le collecteur d'admission (42) du moteur thermique (5), caractérisé en ce que ledit procédé comporte: - une étape de détermination de la section (Segr) de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement, - une étape de détermination d'une pression en amont et en aval (pam, pav) de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement, - une étape de détermination d'une température en amont et en aval (Tam, Tav) de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement, et - une étape d'estimation du débit (Qegr) des gaz d'échappement réintroduits dans le collecteur d'admission (42) du moteur thermique (5) en fonction de la section (Segr) de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement, de la pression en amont et en aval (pam, pav) de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement, et de la température en amont et en aval (Tam, Tav) de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement.
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section (Segr) de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement est déterminée à partir d'une cartographie de la vanne (25) établissant une correspondance entre une position (Pos_van) de la vanne (25) et une section (Segr) correspondante efficace de passage.
- 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les pressions en amont et en aval (pam, pav) de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement sont obtenues à partir de mesures issues de capteurs de pression (44.1, 44.2).
- 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une acquisition de mesures de pression (pam, pav) est réalisée sur la base d'une résolution comprise entre 0,05 degré vilebrequin et 0,15 degré vilebrequin et valant de préférence 0,1 degré vilebrequin.
- 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les températures en amont et en aval (Tam, Tav) de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement sont obtenues à partir de mesures issues de capteurs de température (45.1,45.2).
- 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les capteurs de température (45.1, 45.2) ont une fréquence d'acquisition comprise entre 5Hz et 20Hz et valant par exemple 10Hz.
- 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un modèle dit de Barré de Saint-Venant est utilisé pour réaliser l'estimation du débit (Qegr) des gaz d'échappement au travers de la vanne et réintroduits dans le collecteur d'admission (42).
- 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que des équations différentes dérivant du modèle dit de Barré de Saint-Venant sont utilisées en fonction de conditions de pression aux bornes de la vanne (25) du système (23) de recirculation des gaz d'échappement.
- 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on distingue: - une première équation correspondant à un cas subsonique et à un sens de flux de gaz recirculés non inversé, - une deuxième équation correspondant à un cas sonique et à un sens de flux de gaz recirculés non inversé, - une troisième équation correspondant à un cas subsonique et à un sens de flux de gaz recirculés inversé, et - une quatrième équation correspondant à un cas sonique et à un sens de flux de gaz recirculés inversé.
- 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape d'évaluation, pour chaque position échantillonnée, du cas sonique ou subsonique et du sens du flux en fonction des informations de pression instantanées en amont et en aval (pam, pav) de la vanne (25) pour définir l'équation à utiliser pour calculer le débit (Qegr) de gaz d'échappement réintroduits dans le collecteur d'admission (42), - une étape de calcul d'une intégral du débit instantané sur un cycle moteur moyen pour obtenir un débit moyen de recirculation des gaz d'échappement, et - une étape de détermination d'un taux de recirculation des gaz d'échappement délivré par la vanne (25) à partir d'une mesure de débit d’air et l’estimation du débit moyen de recirculation des gaz d'échappement précédemment calculé traversant la vanne (25).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1850194A FR3076577B1 (fr) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Procede d'estimation d'un debit de gaz d'echappement recircules dans un collecteur d'admission d'un moteur thermique |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1850194 | 2018-01-10 | ||
| FR1850194A FR3076577B1 (fr) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Procede d'estimation d'un debit de gaz d'echappement recircules dans un collecteur d'admission d'un moteur thermique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3076577A1 true FR3076577A1 (fr) | 2019-07-12 |
| FR3076577B1 FR3076577B1 (fr) | 2019-12-13 |
Family
ID=61521750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1850194A Active FR3076577B1 (fr) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Procede d'estimation d'un debit de gaz d'echappement recircules dans un collecteur d'admission d'un moteur thermique |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3076577B1 (fr) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001075287A1 (fr) * | 2000-03-31 | 2001-10-11 | Detroit Diesel Corporation | Systeme et procede permettant de mesurer l'ecoulement de gaz d'echappement recycle dans un moteur a combustion par compression |
| US20020100463A1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-01 | Jaliwala Salim A. | System and method for estimating EGR mass flow and EGR fraction |
| FR2952407A3 (fr) * | 2009-11-12 | 2011-05-13 | Renault Sas | Systeme de regulation du debit de recirculation des gaz d'echappement |
| EP2853723A1 (fr) * | 2013-09-26 | 2015-04-01 | Valeo Systèmes de Contrôle Moteur | Procede de determination du taux d'EGR dans un moteur thermique |
| DE102016101210A1 (de) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | Ford Global Technologies, Llc | System und verfahren zum betreiben eines abgasrückführungsventils basierend auf einer temperaturdifferenz des ventils |
| WO2017068297A1 (fr) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Valeo Systemes De Controle Moteur | Procédé d'estimation du débit de gaz d'échappement recirculés à travers une vanne |
| EP3179087A1 (fr) * | 2014-08-08 | 2017-06-14 | Hino Motors, Ltd. | Unité de détermination d'erreur |
-
2018
- 2018-01-10 FR FR1850194A patent/FR3076577B1/fr active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001075287A1 (fr) * | 2000-03-31 | 2001-10-11 | Detroit Diesel Corporation | Systeme et procede permettant de mesurer l'ecoulement de gaz d'echappement recycle dans un moteur a combustion par compression |
| US20020100463A1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-01 | Jaliwala Salim A. | System and method for estimating EGR mass flow and EGR fraction |
| FR2952407A3 (fr) * | 2009-11-12 | 2011-05-13 | Renault Sas | Systeme de regulation du debit de recirculation des gaz d'echappement |
| EP2853723A1 (fr) * | 2013-09-26 | 2015-04-01 | Valeo Systèmes de Contrôle Moteur | Procede de determination du taux d'EGR dans un moteur thermique |
| EP3179087A1 (fr) * | 2014-08-08 | 2017-06-14 | Hino Motors, Ltd. | Unité de détermination d'erreur |
| DE102016101210A1 (de) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | Ford Global Technologies, Llc | System und verfahren zum betreiben eines abgasrückführungsventils basierend auf einer temperaturdifferenz des ventils |
| WO2017068297A1 (fr) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Valeo Systemes De Controle Moteur | Procédé d'estimation du débit de gaz d'échappement recirculés à travers une vanne |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3076577B1 (fr) | 2019-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1934447B1 (fr) | Procede d'estimation de la temperature d'echappement d'un moteur et procede de diagnostic d'un capteur de pression cylindre utilisant une estimation de la temperature d'echappement | |
| FR3042819A1 (fr) | Procede d'estimation du debit de gaz d'echappement recircules a travers une vanne | |
| EP2956651B1 (fr) | Procede de determination de la pression de gaz d'echappement en amont du turbocompresseur et du debit traversant sa turbine | |
| EP2361349B1 (fr) | Procede d'estimation dynamique du debit d'air frais alimentant un moteur avec circuits egr haute et basse pression | |
| WO2010112719A1 (fr) | Systeme et procede de commande pour l'estimation du debit de gaz d'echappement recycles dans un moteur a combustion interne | |
| FR2920189A1 (fr) | Procede et dispositif de diagnostic de l'etat de fonctionnement d'une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne. | |
| FR3076577A1 (fr) | Procede d'estimation d'un debit de gaz d'echappement recircules dans un collecteur d'admission d'un moteur thermique | |
| FR2884862A1 (fr) | Procede et dispositif le diagnostic de l'etat de fonctionnement d'une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne | |
| FR2974392A1 (fr) | Procede de diagnostic de defaillance d'un moteur suralimente et moteur suralimente | |
| FR3094752A1 (fr) | Procede de diagnostic de presence de gel dans un piquage d'un capteur de pression differentielle | |
| FR2698407A1 (fr) | Procédé de contrôle du système de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. | |
| FR3085432A1 (fr) | Procede d'estimation d'une temperature d'un melange air-gaz d'echappement recircules d'un moteur thermique | |
| FR2947007A1 (fr) | Procede et systeme de commande d'un moteur avec estimation dynamique du debit d'air frais d'alimentation. | |
| FR2837923A1 (fr) | Procede et calculateur pour determiner un reglage de bon fonctionnement d'un moteur a combustion interne | |
| FR2929332A1 (fr) | Systeme et procede de diagnostic de l'etat de fonctionnement d'un dispositif d'admission en gaz pour moteur a combustion interne de vehicule automobile. | |
| FR2923538A3 (fr) | Systeme et procede d'estimation de la pression en amont d'une turbine de turbocompresseur et moteur thermique associ associe | |
| FR2893979A1 (fr) | Procede de mesure de la pression dans un systeme de post-traitement d'un moteur thermique. | |
| FR3053117A1 (fr) | Procede de detection d'une fuite d'air en aval d'un compresseur d'un turbocompresseur | |
| FR2923537A1 (fr) | Systeme et procede d'estimation de la pression en aval d'une turbine de turbocompresseur et moteur thermique associe | |
| FR2990244A1 (fr) | Procede de traitement des gaz d'echappement d'un moteur suralimente avec recyclage des gaz d'echappement | |
| FR2952407A3 (fr) | Systeme de regulation du debit de recirculation des gaz d'echappement | |
| EP2956656B1 (fr) | Procédé de pilotage d'une vanne de régulation d'un débit de liquide de refroidissement des gaz de recirculation d'un moteur à combustion interne | |
| WO2009098384A1 (fr) | Procédé de mesure de débit massique de gaz d'échappement circulant dans un système egr d'un moteur thermique de véhicule automobile et débitmètre correspondant. | |
| FR2975134A1 (fr) | Estimation du taux de gaz egr dans un moteur thermique de vehicule | |
| WO2022069251A1 (fr) | Procede de determination de la masse de gaz aspire dans un cylindre avec prise en compte des conditions reelles d'utilisation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20190712 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |