FR3078746A1 - Procede de pilotage d’un moteur thermique suite a des demandes de limitation des emissions d’oxydes d’azote et/ou de particules - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de pilotage d'un moteur thermique avec un contrôle véhicule (CV) émettant une consigne de couple (C cons) vers un contrôle moteur (CM) avec une ligne de recirculation des gaz d'échappement vers une admission d'air du moteur. Le contrôle moteur (CM) émet vers le contrôle véhicule (CV) une demande de limitation des émissions d'oxydes d'azote (10) et/ou de particules (11) quand dépassant un seuil respectif prédéterminé, la consigne de couple (C cons) étant déterminée dans le contrôle véhicule (CV) selon un premier état (1) privilégiant une fourniture de couple correspondant au couple nominal, un deuxième état (2) selon une demande de limitation des oxydes d'azote (10) avec une admission au moteur de gaz de recirculation temporairement privilégiée, et au moins un troisième état (3) selon une demande de limitation des particules (11) avec une richesse maximale de carburant temporairement limitée.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de pilotage d’un moteur thermique suite à des demandes de limitation des émissions d’oxydes d’azote et/ou de particules quand les émissions d’oxydes d’azote et/ou de particules dans les gaz d’échappement dépassent un seuil respectif prédéterminé, ces demandes étant émises à partir d’un contrôle moteur en charge du fonctionnement du moteur thermique vers un contrôle véhicule en charge de l’émission de diverses consignes dans le véhicule automobile.

[0002] Le véhicule automobile est avantageusement un véhicule dit autonome ou semiautonome prenant automatiquement en charge de plus en plus de fonctionnalités présentes à bord du véhicule automobile. Le véhicule automobile comprend aussi un système de recirculation des gaz d’échappement en sortie du moteur thermique vers une admission d’air du moteur, ce système étant ci-après aussi dénommé système RGE.

[0003] Plus particulièrement, le procédé effectue le pilotage des consignes d’air admis, de recirculation des gaz d’échappement et de richesse du moteur, avantageusement pendant des régimes transitoires en couple.

[0004] Les niveaux de polluants émis par les véhicules automobiles équipés d’un moteur thermique sont soumis à réglementation, ceci aussi bien pour des moteurs à allumage par compression que pour des moteurs à allumage commandé.

[0005] Parmi ces polluants, les émissions d’oxydes d’azote, aussi ci-après dénommés NOx et de particules sont réglementées. Il existe des éléments de dépollution présents dans une ligne d’échappement de véhicule automobile adaptés pour retenir un polluant spécifique mais ceci peut n’être pas complet.

[0006] Les émissions de particules sont arrêtées par un filtre à particules spécifiquement dédié à la motorisation du véhicule. Cependant, il faut néanmoins limiter les émissions de particules pour limiter les problématiques de chargement du filtre à particules.

[0007] Les émissions de NOx sont dépendantes du pourcentage de taux d’oxygène à l’admission. Plus le taux d’oxygène est faible et plus les NOx seront faibles. Ceci est montré à la figure 1 avec en abscisse un taux d’oxygène à l’admission Tx 02 adm exprimé en pourcentage et en ordonnée des émissions d’oxydes d’azote E NOx exprimées en gramme par heure ou g/h.

[0008] Le taux d’oxygène peut être réduit lorsqu’on a recours à un système RGE de recirculation des gaz échappement vers une admission d’air au moteur thermique. Ceci est montré à la figure 2 avec une quantité de gaz d’échappement recirculés QRGE en abscisse en gramme par heure (g/h) et un taux d’oxygène à l’admission Tx 02 adm en pourcentage (%) en ordonnée. Il est bien visible que le taux d’oxygène à l’admission Tx 02 adm baisse quand la quantité de gaz d’échappement recirculés QRGE augmente.

[0009] Les émissions de particules sont dépendantes de la quantité d’air disponible dans la chambre. La figure 3 montre des émissions de particules E P en gramme par heure (g/h) en ordonnée en fonction d’une quantité d’air dans la chambre de combustion QAir exprimée en gramme par heure (g/h) en abscisse. Plus la quantité d’air QAir est importante et moins l’émission de particules E P est élevée.

[0010] En résumé, pour réduire les émissions de NOx et de particules, il faut augmenter respectivement la quantité de gaz d’échappement recirculés à l’admission d’air du moteur thermique et la quantité d’air introduite dans la chambre de combustion. Cependant la quantité totale de gaz, air et gaz recirculés compris, introduite à l’admission d’air est limitée par la température et une pression de suralimentation en entrée du moteur, quand le groupe motopropulseur est équipé d’un turbocompresseur.

[0011] Il convient de faire un choix entre introduire de l’air frais extérieur ou des gaz recirculés dans l’admission d’air du moteur thermique. Ceci vaut particulièrement dans ce qui est appelé une phase transitoire avec une variation de couple et la priorité peut être donnée à un ajout d’air ou de gaz d’échappement recirculés avec respectivement une priorité en air ou une priorité en gaz recirculés ou priorité RGE.

[0012] Dans des phases ou conditions transitoires, lorsque le moteur transite d’un point de fonctionnement à un autre, la quantité d’air introduite dans le moteur peut se trouver en écart par rapport à une quantité d’air de consigne. Ceci est montré à la figure 4.

[0013] La figure 4 est composée de trois séries de courbes. La série de courbes de gauche compare en ordonnée le couple de consigne C cons et le couple réel C R en fonction d’un temps t. Le couple réel suit le couple de consigne avec retard.

[0014] La série de courbes de droite la plus élevée compare en ordonnée les quantités d’air de consigne Qair et la quantité d’air réelle Qair R en fonction d’un temps t et la série de courbes de droite la plus basse compare en ordonnée les taux de gaz recirculés de consigne Tx RGE cons et réel Tx RGE R en fonction d’un temps t.

[0015] Ces situations avec inertie sont liées au fait que la boucle d’air est une boucle lente et que la stabilisation se fait après une durée ts, pour lequel le débit d’air réel est égal au débit d’air de consigne.

[0016] La figure 4 montre un pilotage dans lequel la priorité a été donnée au respect de la consigne du taux de recirculation de gaz d’échappement lors d’un transitoire de couple avec saut de consigne de couple et un écart plus important entre la quantité d’air de consigne Qair et la quantité d’air réelle Qair R qu’entre le taux de gaz recirculés de consigne Tx RGE cons et le taux de gaz recirculés réel Tx RGE R.

[0017] La figure 5 superpose aux courbes de la figure 4 un cas de priorité en débit d’air à l’admission du moteur thermique. La série de courbes de gauche compare en ordonnée le couple de consigne C cons et respectivement le couple réel en priorité en air C R prior AIR et le couple réel en priorité en gaz recirculés CR prior RGE en fonction d’un temps t. Le couple réel C R prior AIR, CR prior RGE dans les deux priorités suit le couple de consigne C cons avec retard.

[0018] La série de courbes de droite la plus élevée compare en ordonnée les quantités d’air de consigne Qair cons et la quantité d’air réelle en priorité en air Qair R prior AIR et la quantité d’air réelle en priorité en gaz recirculés Qair R prior RGE fonction d’un temps t. La série de courbes de droite la plus basse compare en ordonnée les taux de gaz recirculés de consigne Tx RGE cons et les taux réel en priorité en air Tx RGE R prior AIR et en priorité en gaz recirculés Tx RGE R prior RGE en fonction d’un temps t.

[0019] Les écarts en quantité d’air et en taux de gaz recirculés par rapport à leur consigne respective diffèrent notoirement en priorité air et en priorité en gaz recirculés ou priorité RGE. Dans le cas où on a priorisé l’atteinte de la consigne d’air au détriment de la consigne RGE donc dans le cas d’une priorité en air, la dynamique d’air est plus importante. Il en résulte également une meilleure dynamique de couple donc une meilleure combustion dans la chambre de combustion, étant donné qu’il y a plus d’air disponible et une possibilité de mettre plus de carburant avec une limite de richesse 1 rehaussée. En revanche, le non-respect de la consigne de recirculation de gaz d’échappement en phase transitoire induira une augmentation des émissions de NOx.

[0020] La figure 6 illustre les impacts couple/NOx/particules liés aux différentes stratégies de pilotage en priorité en air ou en gaz recirculés. La figure 6 reprend la série de courbes de gauche comparant en ordonnée le couple de consigne C cons et respectivement le couple réel en priorité en air CR prior AIR et le couple réel en priorité en gaz recirculés CR prior RGE en fonction d’un temps t.

[0021] La figure 6 comprend une série de courbes de droite la plus élevée donnant les émissions de NOx en fonction du temps t sous priorité en air et priorité en gaz recirculés, respectivement NOx prior AIR et NOx prior RGE et une série de courbes de droite la moins élevée donnant les émissions de particules en fonction du temps t sous priorité en air et priorité en gaz recirculés, respectivement EP prior AIR et EP prior RGE.

[0022] Il s’ensuit que si on veut prioriser le couple et la maîtrise des émissions de particules, il faut avoir une priorité en air. Inversement, si on souhaite prioriser les émissions de NOx, il faut avoir une priorité en gaz recirculés.

[0023] Dans le cas où on souhaite réduire drastiquement les émissions de particules, on peut, en plus d’être en priorité en air, réduire la quantité de carburant injectée afin de réduire la richesse de fonctionnement dans la chambre. La limitation en richesse a pour effet de réduire le couple instantané atteignable. Pour rappel la richesse R est donnée par l’équation suivante, Qcarburant étant une quantité de carburant injectée dans le moteur et Qair une quantité d’air admise dans le moteur:

R = Qcarburant / Qair x 14.5 [0024] Ceci peut être vu à la figure 7 composée de trois série de courbes comparant respectivement une richesse R, avec une richesse sans limitation pour la courbe supérieure sans signe distinctif, une richesse limitée à 1 pour la courbe avec une étoile et une richesse limitée à 0,9 pour la courbe avec un triangle dans une première série de courbes et, dans une deuxième série de courbes, un couple C avec un couple sans stratégie de limitation pour la courbe sans signe distinctif, un couple avec stratégie de limitation avec une richesse égale à 1 pour la courbe avec une étoile et un couple avec stratégie de limitation avec une richesse égale à 0,9 pour la courbe avec un triangle.

[0025] La troisième série de courbes illustre des émissions de particules E P avec des émissions de particules sans stratégie de limitation pour la courbe sans signe distinctif, des émissions de particules avec une richesse égale à 1 pour la courbe avec une étoile et des émissions de particules avec stratégie de limitation avec une richesse égale à 0,9 pour la courbe avec un triangle.

[0026] Dans un véhicule automobile, il est difficile de fortement limiter le couple et d’être souvent en priorité de recirculation des gaz d’échappement ou de trop limiter la richesse de fonctionnement en transitoires de couple, ceci pour des raisons d’agrément mais surtout de sécurité.

[0027] Dans le cas d’un véhicule tout ou partie autonome, de tels véhicules autonomes étant en nombre croissant, c’est le véhicule qui va demander au moteur de fournir du couple afin de faire avancer le véhicule à la vitesse désirée, ceci par un contrôle véhicule commandant un contrôle moteur.

[0028] EP-B-2 339 152 divulgue un système de contrôle des émissions de NOx basé sur le calcul d'une erreur donnée par la différence entre une première valeur mesurée obtenue à partir d'un capteur de NOx et une seconde valeur estimée à partir d'une estimation de NOx. Le capteur peut être utilisé dans une boucle d'adaptation, où un système de contrôle RGE en boucle ouverte ou fermée est adapté pour que les émissions de NOx attendues, provenant du système RGE correspondent à celles mesurées avec le capteur NOx sous conditions d'état.

[0029] Ce document décrit une boucle de contrôle des émissions de NOx par augmentation des gaz recirculés à l’admission d’air du moteur mais ne divulgue ni ne suggère comment un contrôle embarqué dans un véhicule pourrait à la fois contrôler les émissions de NOx et/ou de particules tout en assurant la fourniture d’un couple suffisant au moteur, ce qui est le problème de la présente invention.

[0030] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé de pilotage d’un moteur thermique de véhicule automobile, dans lequel un contrôle véhicule émet une consigne de couple adressée à un contrôle moteur d’un groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique et une ligne de recirculation des gaz d’échappement évacués du moteur vers une admission d’air du moteur, caractérisé en ce que le contrôle moteur émet vers le contrôle véhicule une demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote et/ou de particules quand les émissions d’oxydes d’azote et/ou de particules dans les gaz d’échappement dépassent un seuil respectif prédéterminé, la consigne de couple étant déterminée dans le contrôle véhicule selon au moins trois états de priorité avec un premier état privilégiant une fourniture de couple afin de fournir au moteur un couple correspondant au couple nominal dans les conditions de fonctionnement en vigueur, un deuxième état prenant en compte une demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote pour lequel une admission au moteur de gaz de recirculation est temporairement privilégiée par rapport à un air extérieur, et au moins un troisième état prenant en compte une demande de limitation des émissions de particules, pour lequel la richesse maximale de carburant injectée dans le moteur est temporairement limitée.

[0031] L’invention consiste, avantageusement dans le cas d’un véhicule tout ou en partie autonome, à prendre en compte une information sur les émissions de NOx du moteur et/ou une information sur les émissions de particules du moteur pour mettre en oeuvre un pilotage du groupe motopropulseur comprenant le moteur thermique favorable à une diminution de ces émissions respectives.

[0032] Il est identifié les situations de vie dans lesquelles il est nécessaire de réduire les émissions de NOx moteur et/ou les émissions de particules, par exemple quand les normes en vigueur ne sont pas respectées. Le contrôle moteur est alors informé par le contrôle véhicule qu’il doit passer en priorité RGE de recirculation des gaz d’échappement pour réduire les émissions de NOx dans le premier cas.

[0033] Dans le deuxième cas, pour réduire les émissions de particules, il est procédé à une limitation de la richesse maximale de fonctionnement du moteur pendant des transitoires de couple. Cette limitation pourra être modulée en fonction de la réduction des émissions de particules à atteindre.

[0034] L’invention a donc pour avantage de pouvoir limiter les niveaux de NOx et/ou de particules dans des situations de vie où le couple maximal n’est pas exigé pour le fonctionnement du moteur thermique.

[0035] On ne peut pas aujourd’hui limiter le couple moteur demandé par le conducteur, pour des raisons de sûreté de fonctionnement et d’agrément. Dans le cas d'un véhicule autonome, le véhicule est en capacité de détecter les situations de vie dangereuses nécessitant d’être en priorité de couple. En dehors de ces cas de vie, le véhicule pourra accepter qu’on limite le couple en transitoires pour des gains sur les émissions de NOx et/ou particules en transitoires de couple.

[0036] Avantageusement, l’admission au moteur de gaz de recirculation temporairement privilégiée par rapport à un air extérieur et/ou la limitation temporaire de la richesse maximale de carburant injectée dans le moteur temporairement limitée sont mises en oeuvre pendant des régimes transitoires de couple avec une variation de couple de plus de 10% par seconde. Les émissions de NOx et particules sont particulièrement problématiques en transitoires.

[0037] Avantageusement, quand une admission au moteur de gaz de recirculation est temporairement privilégiée, l’admission d’un mélange de gaz de recirculation et d’air est pilotée selon une consigne de taux de gaz de recirculation à l’admission du moteur.

[0038] Avantageusement, quand le contrôle moteur émet vers le contrôle véhicule une demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote et une demande de limitation de particules, l’admission au moteur de gaz de recirculation est temporairement privilégiée par rapport à un air extérieur et, simultanément, la richesse maximale de carburant injectée dans le moteur est temporairement limitée.

[0039] Avantageusement, quand le contrôle moteur n’émet vers le contrôle véhicule aucune demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote et aucune demande de limitation de particules, la consigne de couple est déterminée selon le premier état avec une admission d’air extérieur au moteur privilégiée par rapport à une admission au moteur de gaz de recirculation et la richesse maximale de carburant injectée reste au niveau d’une richesse maximale de consigne.

[0040] Avantageusement, une condition suspensive des deuxième et troisième états est qu’un besoin de couple du moteur thermique soit requis ou qu’un besoin de couple du moteur thermique soit imminent, le couple diminuant lors d’une mise en oeuvre des deuxième et troisième états, la consigne de couple étant, après suspension des deuxième et troisième états, déterminée selon le premier état.

[0041] Il convient d’identifier les situations de vie dans lesquelles le véhicule n’a pas besoin d’un couple important correspondant à une absence de danger imminent pouvant justifier un besoin de couple maximal. Un véhicule automobile avantageusement autonome est connecté à diverses sources d’informations, comme la circulation routière, le profil de la route et peut prendre en compte des souhaits énoncés par le conducteur. Le contrôle véhicule dispose ainsi de toutes les données pour identifier des situations dans lesquelles un couple maximal n’est pas requis.

[0042] Avantageusement, le contrôle moteur effectue pour chacun des états en vigueur un calcul d’un couple effectivement réalisé et transmet le couple effectivement réalisé au contrôle véhicule, le contrôle véhicule établissant une nouvelle consigne de couple en correspondance avec le couple effectivement réalisé. Le calcul du couple réalisé par le contrôle moteur peut être envoyé au contrôle véhicule pour former une boucle de commande interactive.

[0043] Avantageusement, le contrôle moteur effectue une mesure ou une estimation des émissions d’oxydes d’azote et/ou de particules dans les gaz d’échappement pendant le fonctionnement du moteur thermique.

[0044] Avantageusement, dans le troisième état, la richesse est limitée en dessous de 0,9, la valeur 1 de richesse correspondant au rapport stoechiométrique d’air et de carburant.

[0045] L’invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un contrôle moteur en charge du fonctionnement d’un moteur thermique équipant le véhicule automobile et un contrôle véhicule pilotant diverses consignes de fonctionnement du véhicule, le contrôle véhicule délivrant une consigne de couple du moteur thermique vers le contrôle moteur, le contrôle moteur comportant des moyens de détection d’émissions d’oxydes d’azote et de particules dans des gaz évacués du moteur, le véhicule comprenant une ligne de recirculation des gaz d’échappement vers une admission d’air du moteur thermique, caractérisé en ce que le contrôle moteur et le contrôle véhicule comportent les moyens de mise en oeuvre d’un tel procédé de pilotage.

[0046] Il est connu que les émissions de NOx et de particules doivent être maîtrisées visà-vis des normes et du dimensionnement du filtre à particules ou du moyen de dépollution respectif.

[0047] Pour les moteurs Diesel, la combustion génère intrinsèquement des émissions de NOx et de particules qui sont difficiles à limiter sans avoir à recourir à des technologies coûteuses, par exemple un renchérissement du post traitement, un refroidissement de l’air ou une recirculation de gaz d’échappement à l’admission.

[0048] La présente invention permet de limiter les émissions de NOx et de particules, sans coût complémentaire dans le cas d’un véhicule partiellement ou complètement autonome. Cette solution technique présente un grand avenir étant donné que les véhicules automobiles sont de plus en plus autonomes et peuvent gérer la demande de couple moteur.

[0049] 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 montre des émissions de NOx en fonction d’un taux d’oxygène dans les gaz d’échappement,

- la figure 2 montre un taux d’oxygène dans l’air admis dans le moteur en fonction d’une quantité de gaz recirculés,

- la figure 3 montre des émissions de particules en gramme par heure en ordonnée en fonction d’une quantité d’air dans la chambre de combustion exprimée en gramme par heure en abscisse,

- la figure 4 est composée de trois séries de courbes, avec les couples de consigne et réel en fonction d’un temps t, les quantités d’air de consigne et réelle et les taux de gaz recirculés de consigne et réel en fonction d’un temps t, lors d’un pilotage dans lequel la priorité a été donnée au respect de la consigne du taux de recirculation de gaz d’échappement ou priorité en gaz recirculés,

- la figure 5 superpose aux courbes de la figure 4 un cas de priorité en débit d’air à l’admission du moteur thermique avec respectivement ajout d’un couple réel en priorité air, d’une quantité d’air réelle en priorité air et d’un taux réel de gaz recirculés en priorité air,

- la figure 6 illustre par trois séries de courbes en fonction du temps t les impacts couple/NOx/particules liés aux différentes stratégies de pilotage en priorité en air ou gaz recirculés montrées à la figure 5,

- la figure 7 est composée de trois séries de courbes comparant respectivement une richesse sans limitation, une richesse limitée à 1 et une richesse limitée à 0,9 dans la première série de courbes, un couple sans stratégie de limitation et deux couples avec stratégie de limitation respectivement d’une richesse limitée à 1 et d’une richesse limitée à 0,9 dans la deuxième série de courbes, la troisième série de courbes illustrant des émissions de particules sans stratégie de limitation avec les limitations aux richesses précitées,

- la figure 8 est un logigramme d’un mode de réalisation d’un procédé de pilotage d’un moteur thermique selon la présente invention.

[0050] 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. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.

[0051] Dans ce qui suit le procédé de pilotage d’une consigne de couple C cons d’un moteur thermique vaut principalement pour un véhicule autonome, c’est-à-dire disposant d’un pouvoir de décision sur le fonctionnement et la conduite du véhicule. Ceci n’est cependant pas restrictif et des véhicules automobiles avec différents degrés d’indépendance de fonctionnement du véhicule et plus ou moins d’autonomie sur le pouvoir de décision de la conduite et du fonctionnement du véhicule peuvent entrer dans le cadre de la présente invention.

[0052] En se référant à la figure 8, la présente invention concerne un procédé de pilotage d’une consigne de couple moteur C cons pour un moteur thermique de véhicule automobile. Dans un tel véhicule, un contrôle véhicule CV bénéficiant d’une indépendance plus ou moins importante vis-à-vis du conducteur du véhicule, émet une consigne de couple C cons adressée à un contrôle moteur CM d’un groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique.

[0053] Le moteur thermique peut être un moteur suralimenté ou non. Le groupe motopropulseur comprend une ligne de recirculation ou ligne RGE des gaz d’échappement évacués du moteur par une ligne d’échappement, cette recirculation se faisant vers une admission d’air du moteur.

[0054] D’une manière générale, le contrôle véhicule CV détermine en 5 un couple moteur demandé et envoie un couple de consigne C cons au contrôle moteur CM pour que le contrôle moteur CM effectue le pilotage du couple du moteur thermique.

[0055] Selon l’invention, le contrôle moteur CM émet vers le contrôle véhicule CV une demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote 10 et/ou de particules 11 quand les émissions d’oxydes d’azote et/ou de particules 11 dans les gaz d’échappement dépassent un seuil respectif prédéterminé. Ce seuil peut être le seuil imposé par la législation en vigueur.

[0056] La référence 10 indique une demande de limitation des émission des NOx évacués dans les gaz d’échappement en sortie du la référence 11 indique une demande de limitation des émission de particules par le moteur dans les gaz d’échappement, respectivement émise par le contrôle moteur CM vers le contrôle véhicule CV.

[0057] La consigne de couple C cons est déterminée dans le contrôle véhicule CV selon au moins trois états 1 à 3 de priorité, respectivement référencés 1, 2 et 3. Le premier état 1 privilégie une fourniture de couple afin de fournir au moteur un couple correspondant au couple nominal dans les conditions de fonctionnement en vigueur, ceci sans qu’il y ait eu émission d’une ou de plusieurs demandes de limitation des émissions d’oxydes d’azote et/ou de particules 11. Le couple nominal est le couple calculé dans des conditions normales de fonctionnement par le contrôle véhicule VC.

[0058] Un deuxième état 2 prend en compte une demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote 10 arrivant dans le contrôle véhicule CV en provenance du contrôle moteur CM. Pour ce deuxième état 2, une admission au moteur de gaz de recirculation est temporairement privilégiée par rapport à une admission d’un air extérieur vers le moteur, ce qui est un traitement reconnu pour diminuer les émissions de NOx.

[0059] Il est prévu au moins un troisième état 3 prenant en compte une demande de limitation des émissions de particules. Dans cet état, la richesse maximale de carburant injectée dans le moteur est temporairement limitée.

[0060] Ainsi selon une demande spécifique de limitation des NOx 10 et/ou des particules émises 11, un traitement de dépollution approprié est automatiquement mis en oeuvre. Il peut y avoir plus de trois états 1 à 3 par exemple un état dédié à la limitation d’un autre polluant émis, cet état requérant une solution spécifique. Un autre état peut être la combinaison des deuxième et troisième états 2, 3 avec une solution de compromis entre une augmentation du taux de gaz recirculés et une diminution de la richesse maximale, ceci quand des demandes de limitation des émissions de NOx 10 et de particules 11 sont émises simultanément.

[0061] Dans l’état 1, le contrôle véhicule CV envoie au contrôle moteur CM une demande de fonctionnement en mode nominal 8, c’est-à-dire privilégiant la fourniture d’un couple moteur. Comme précédemment mentionné et illustré notamment aux figures 5 et 6, un mode priorité en air à l’admission du moteur est alors privilégié en 9. Le contrôle moteur CM effectue aussi une détermination d’un couple moteur réel en 15 et le communique au contrôle véhicule CV. Il peut effectuer une telle détermination pour les deuxième et troisième états 2, 3.

[0062] Dans le deuxième état 2, quand une admission au moteur de gaz de recirculation est temporairement privilégiée, l’admission d’un mélange de gaz de recirculation et d’air peut être pilotée selon une consigne de taux de gaz de recirculation à l’admission du moteur, donc avec la priorité en gaz recirculés comme précédemment mentionné dans la partie introductive de la présente demande.

[0063] Quand le deuxième état 2 pour la priorité de limitation de l’émission des NOx est activé dans le contrôle véhicule CV, le contrôle moteur CM peut passer en mode priorité en gaz recirculés en 13. Il peut aussi être effectué une détermination en 15 du couple réel.

[0064] Quand le troisième état 3 pour la priorité de limitation de l’émission des particules est activé dans le contrôle véhicule CV, le contrôle moteur CM peut passer en mode priorité en diminution de la richesse 12 et effectue aussi une détermination en 15 du couple réel. La richesse peut être limitée en dessous de 0,9, la valeur 1 de richesse correspondant au rapport stoechiométrique d’air et de carburant donné précédemment :

Richesse = Q carburant / Qair x 14.5 [0065] Ainsi, quand le contrôle moteur CM émet vers le contrôle véhicule CV une demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote 10 et une demande de limitation de particules 11, l’admission au moteur de gaz de recirculation peut être temporairement privilégiée par rapport à un air extérieur et, simultanément, la richesse maximale de carburant injectée dans le moteur peut être temporairement limitée, ceci possiblement dans des proportions moindres que si une demande de limitation des NOx ou de particules était émise isolément.

[0066] L’admission au moteur de gaz de recirculation temporairement privilégiée par rapport à un air extérieur et/ou la limitation temporaire de la richesse maximale de carburant injectée dans le moteur temporairement limitée peuvent être mises en oeuvre pendant des régimes transitoires de couple avec une variation de couple de plus de 10% par seconde.

[0067] Quand le contrôle moteur CM n’émet vers le contrôle véhicule CV aucune demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote 10 et aucune demande de limitation de particules 11, la consigne de couple C cons est déterminée selon le premier état 1 avec une admission d’air extérieur au moteur privilégiée par rapport à une admission au moteur de gaz de recirculation, donc sous priorité en air comme précédemment mentionné. La richesse maximale de carburant injectée reste alors au niveau d’une richesse maximale de consigne.

[0068] Une condition suspensive des deuxième et troisième états 2, 3 est qu’un besoin de couple du moteur thermique soit requis ou qu’un besoin de couple du moteur thermique soit imminent. En effet, lors d’une mise en oeuvre du deuxième ou de troisième état 2, 3, cette mise en oeuvre a une influence sur le couple produit par le moteur thermique en le faisant diminuer.

[0069] Il faut donc en cas besoin de couple ou d’une suspicion d’un besoin de couple à venir suspendre les deuxième et troisième états 2, 3 et revenir au premier état 1 privilégiant la fourniture de couple dans un mode de fonctionnement nominal en priorité de couple, essentiellement en priorité en air à l’admission du moteur thermique.

[0070] La référence 4 indique qu’il n’y a pas de demande de couple ou de demande couple à venir. Une demande de couple imminente peut être reconnue s’il y a un danger détecté. Comme indication d’une demande de couple imminente, il peut être cité une montée du trajet du véhicule, une circulation plus dense demandant des reprises de couple ou un choix du conducteur. Un véhicule autonome est de plus en plus connecté à des sources d’information extérieures et peut donc mieux prévoir des évolutions de demandes de couple.

[0071] Dans ce cas, les flèches en sortie de la référence 4 indiquent que le deuxième état 2 et le troisième état 3 ne sont pas suspendus.

[0072] Comme précédemment mentionné, le contrôle moteur CM peut effectuer pour chacun des trois états 1 à 3 en vigueur à la référence 15 un calcul d’un couple effectivement réalisé ou réel C R et transmettre le couple effectivement réalisé C R au contrôle véhicule CV. Le contrôle véhicule CV peut établir en 5 une nouvelle consigne de couple C cons en correspondance avec le couple effectivement réalisé C R.

[0073] Le contrôle moteur CM dispose de capteurs ou de moyens d’estimation pour effectuer une mesure ou une estimation des émissions d’oxydes d’azote 10 et/ou de particules 11 dans les gaz d’échappement pendant le fonctionnement du moteur thermique. Ceci lui permet de détecter une trop forte émission de NOx ou de particules dans les gaz d’échappement en sortie du moteur.

[0074] L’invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un contrôle moteur CM en charge du fonctionnement d’un moteur thermique équipant le véhicule automobile et un contrôle véhicule CV pilotant diverses consignes de fonctionnement du véhicule, le contrôle véhicule CV délivrant une consigne de couple C cons du moteur thermique vers le contrôle moteur CM.

[0075] Le contrôle moteur CM comporte des moyens de détection d’émissions d’oxydes d’azote et de particules dans des gaz évacués du moteur, le véhicule comprenant une ligne de recirculation des gaz d’échappement vers une admission d’air du moteur thermique.

[0076] Selon l’invention, le contrôle moteur CM et le contrôle véhicule CV comportent les moyens de mise en oeuvre d’un tel procédé de pilotage avec les modules 1 à 13 et 15 spécifiques aux mesures du procédé précédemment mentionnées.

[0077] Dans le contrôle véhicule CV, ces moyens sont un module de premier état 1, un module de deuxième état 2 et un module de troisième état 3. Le contrôle véhicule CV comporte un module de détermination d’un couple 5 demandé pour le véhicule correspondant en émission et en réception avec un module de détermination 15 d’un couple réel présent dans le contrôle moteur CM.

[0078] Le contrôle véhicule CV peut comprendre un module de détection 4 d’une nécessité de conservation d’un couple nominal, ce module de détection 4 pouvant interdire les deuxième et troisième états 2, 3.

[0079] Le contrôle moteur CM comprend un module de mode de fonctionnement nominal 8 et un module de priorité en air 9 en transitoire de couple lors de la mise en oeuvre du premier état 1.

[0080] Le contrôle moteur CM comprend un module d’émission d’une demande de limitation des NOx 10 en sortie du moteur et un module d’émission d’une demande de limitation des particules 11 en sortie du moteur.

[0081] Le contrôle moteur CM comprend un module de limitation de la richesse maximale 12, lors de transitoires de couple quand le troisième état 3 est activé et un module de mise en priorité en gaz recirculés 13 lors de transitoires de couple quand le deuxième état 2 est activé.

[0082] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims (10)

1. Procédé de pilotage d’un moteur thermique de véhicule automobile, dans lequel un contrôle véhicule (CV) émet une consigne de couple (C cons) adressée à un contrôle moteur (CM) d’un groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique et une ligne de recirculation des gaz d’échappement évacués du moteur vers une admission d’air du moteur, caractérisé en ce que le contrôle moteur (CM) émet vers le contrôle véhicule (CV) une demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote (10) et/ou de particules (11) quand les émissions d’oxydes d’azote et/ou de particules dans les gaz d’échappement dépassent un seuil respectif prédéterminé, la consigne de couple (C cons) étant déterminée dans le contrôle véhicule (CV) selon au moins trois états (1 à 3) de priorité avec un premier état (1) privilégiant une fourniture de couple afin de fournir au moteur un couple correspondant au couple nominal dans les conditions de fonctionnement en vigueur, un deuxième état (2) prenant en compte une demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote (10) pour lequel une admission au moteur de gaz de recirculation est temporairement privilégiée par rapport à un air extérieur, et au moins un troisième état (3) prenant en compte une demande de limitation des émissions de particules (11), pour lequel la richesse maximale de carburant injectée dans le moteur est temporairement limitée.

2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’admission au moteur de gaz de recirculation temporairement privilégiée par rapport à un air extérieur et/ou la limitation temporaire de la richesse maximale de carburant injectée dans le moteur temporairement limitée sont mises en oeuvre pendant des régimes transitoires de couple avec une variation de couple de plus de 10% par seconde.

3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, quand une admission au moteur de gaz de recirculation est temporairement privilégiée, l’admission d’un mélange de gaz de recirculation et d’air est pilotée selon une consigne de taux de gaz de recirculation à l’admission du moteur.

4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, quand le contrôle moteur (CM) émet vers le contrôle véhicule (CV) une demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote (10) et une demande de limitation de particules (11), l’admission au moteur de gaz de recirculation est temporairement privilégiée par rapport à un air extérieur et, simultanément, la richesse maximale de carburant injectée dans le moteur est temporairement limitée.

5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, quand le contrôle moteur (CM) n’émet vers le contrôle véhicule (CV) aucune demande de limitation des émissions d’oxydes d’azote (10) et aucune demande de limitation de particules, la consigne de couple (C cons) est déterminée selon le premier état (1) avec une admission d’air extérieur au moteur privilégiée par rapport à une admission au moteur de gaz de recirculation et la richesse maximale de carburant injectée reste au niveau d’une richesse maximale de consigne.

6. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel une condition suspensive des deuxième et troisième états (2, 3) est qu’un besoin de couple du moteur thermique soit requis ou qu’un besoin de couple du moteur thermique soit imminent, le couple diminuant lors d’une mise en oeuvre des deuxième et troisième états (2, 3), la consigne de couple (C cons) étant, après suspension des deuxième et troisième états (2, 3), déterminée selon le premier état (1).

7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le contrôle moteur (CM) effectue pour chacun des états (1 à 3) en vigueur un calcul (15) d’un couple effectivement réalisé (C R) et transmet le couple effectivement réalisé (C R) au contrôle véhicule (CV), le contrôle véhicule (CV) établissant une nouvelle consigne de couple (C cons) en correspondance avec le couple effectivement réalisé (C R).

8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le contrôle moteur (CM) effectue une mesure ou une estimation des émissions d’oxydes d’azote et/ou de particules (11) dans les gaz d’échappement pendant le fonctionnement du moteur thermique.

9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel , dans le troisième état, la richesse est limitée en dessous de 0,9, la valeur 1 de richesse correspondant au rapport stoechiométrique d’air et de carburant.

10. Véhicule automobile comprenant un contrôle moteur (CM) en charge du fonctionnement d’un moteur thermique équipant le véhicule automobile et un contrôle véhicule (CV) pilotant diverses consignes de fonctionnement du véhicule, le contrôle véhicule (CV) délivrant une consigne de couple (C cons) du moteur thermique vers le contrôle moteur (CM), le contrôle moteur (CM) comportant des moyens de détection d’émissions d’oxydes d’azote et de particules dans des gaz évacués du moteur, le véhicule comprenant une ligne de recirculation des gaz d’échappement vers une admission d’air du moteur thermique, caractérisé en ce que le contrôle moteur (CM) et 5 le contrôle véhicule (CV) comportent les moyens de mise en oeuvre d’un procédé de pilotage selon l’une quelconque des revendications précédentes.